1. Расчет строительных конструкций по предельным состояниям 1ая гр. Пред. Сост. «по потери несущей способности и не пригодности к эксплуатации». Цель расчёта по предельным состояниям первой группы заключается в том, чтобы предотвратить наступление любого из предельных состояний первой группы ( общая потеря устойчивости формы, потеря устойчивости положения, хрупкое, вязкое или иного характера разрушение, разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды), т.е. обеспечить несущую способность как отдельной конструкции, так и всего здания в целом. Несущая способность конструкции считается обеспеченной, если удовлетворяется неравенство типа N ≤ Ф, где  N – расчётные, т.е. наибольшие возможные усилия, могущие возникнуть в сечении элемента ( для сжатых и растянутых элементов – это продольная сила, для изгибаемых – изгибающий момент)Ф – наименьшая возможная несущая способность сечения элемента, подвергающегося сжатию, растяжению или изгибу. Она зависит от прочностных свойств материала конструкции, геометрии (формы и размеров) сечения , т.е.Ф = [ R;А ], где R – расчётное сопротивление материала А – геометрический фактор ( площадь поперечного сечения – при растяжении и сжатии, момент сопротивления – при изгибе. 2группа «по не пригодности к нормальной эксплуатации» Цель расчёта по предельным состояниям второй группы – не допустить ни одного из предельных состояний второй группы (прогибы, осадки, углы поворота, колебания и трещины), т.е. обеспечить нормальную эксплуатацию строительных конструкций или здания в целом.Считается, что предельные состояния второй группы не наступят, если будет удовлетворено условие f ≤ fₑ, где f (в общем случае) – это определённая из расчёта деформация конструкции. Для изгибаемых элементов это прогиб конструкции, для стержневых систем – укорочение или удлинение стержней, для оснований – величина осадки. fₑ - предельная деформация конструкции, которая определяется СНиП.

2. Нормативные и временные нагрузки. В расчетах нормативные нагрузки обозначаются индексом «n», который записывается сверху или снизу буквенного обозначения нагрузки. Сосредоточенные нормативные нагрузки (силы): N_n , F_n – нормативные сосредоточенные нагрузки (кН). Нагрузки, распределенные по площади или по длине элемента (погонные нагрузки): g_n, p_n, q_n – нормативные распределенные нагрузки (кПа, кН/м). Расчетные нагрузки лпределяются как произведение нормативной нагрузки на коэффицент надежности по нагрузкам γ_f , который учитывает возможность отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений: N=N_n *γ_f –расчетная сосредоточенная нагрузка( сила); q= q_n* γ_f – расчетная нагрузка, распределенная по площади или по длине элемента ( погонная нагрузка)

3. Классификация нагрузок. В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на постоянные и временные. Временные нагрузки, в свою очередь, подразделяют на длительные, кратковременные, особые. Постоянными являются нагрузки от веса несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, массы и давления грунтов, воздействия предварительного напряжения железобетонных конструкций. К постоянным нагрузкам относятся: нагрузка от постоянных частей зданий и сооружений, вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление, воздействие предварительного напряжения конструкций. К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся: нагрузка от частей зданий и сооружений, положение которых при эксплуатации может меняться (временные перегородки и т.п.), длительные воздействия стационарного оборудования, давление газов, жидкостей в емкостях и трубопроводах, нагрузки в складских и других подсобных помещениях, вес технических этажей, счетно-вычислительных станций и других специальных помещений, вес и давление сыпучих материалов в емкостях, воздействия от неравномерной деформации основания (не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта), от веса воды на водонаполненных покрытиях, нагрузка от отложения производственной пыли, воздействия усадки и ползучести, вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов, а также снеговые нагрузки с пониженными нормативными значениями. К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся: снеговые, ветровые, гололедные нагрузки, нагрузки от людей, мебели, легкого оборудования в жилых и общественных зданиях, временные нагрузки, возникающие при монтаже строительных конструкций или при переходном режиме, нагрузки от кранов, тельферов, нагрузки от обрушения сыпучих материалов и избыточного давления воздуха в емкостях, температурные воздействия (климатические и от горячих материалов, загружаемых в емкости) и т.п. К особым нагрузкам и воздействиям относятся: сейсмические и взрывные воздействия, нагрузки и воздействия, вызываемые резким нарушением технологического процесса, неисправностью оборудования — обрыв канатов, удар о преграду, удар кранов о тупиковый упор, неравномерные деформации основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта (оттаивание вечномерзлых грунтов), воздействия деформаций земной поверхности под влиянием разработок, в карстовых районах и пр. Сочетание нагрузок и воздействий. В расчетах строительных конструкций следует учитывать наиболее неблагоприятные, физически возможные сочетания нагрузок и воздействий. Различают сочетания двух видов: основные и особые. В основные сочетания усилий входят их значения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок и воздействий. В особые сочетания входят усилия от постоянных, длительных, некоторых кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.

4 постоянные нагрузки. Постоянными являются нагрузки, которые при строительстве и эксплуатации сооружения действуют постоянно. К Постоянным нагрузкам относятся:*вес частей здания и сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций; *вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление; *воздействие предварительного напряжения в конструкциях

5 Временные нагрузки. Временные нагрузки, в свою очередь, подразделяют на длительные, кратковременные, особые. К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся: нагрузка от частей зданий и сооружений, положение которых при эксплуатации может меняться (временные перегородки и т.п.), длительные воздействия стационарного оборудования, давление газов, жидкостей в емкостях и трубопроводах, нагрузки в складских и других подсобных помещениях, вес технических этажей, счетно-вычислительных станций и других специальных помещений, вес и давление сыпучих материалов в емкостях, воздействия от неравномерной деформации основания (не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта), от веса воды на водонаполненных покрытиях, нагрузка от отложения производственной пыли, воздействия усадки и ползучести, вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов, а также снеговые нагрузки с пониженными нормативными значениями. К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся: снеговые, ветровые, гололедные нагрузки, нагрузки от людей, мебели, легкого оборудования в жилых и общественных зданиях, временные нагрузки, возникающие при монтаже строительных конструкций или при переходном режиме, нагрузки от кранов, тельферов, нагрузки от обрушения сыпучих материалов и избыточного давления воздуха в емкостях, температурные воздействия (климатические и от горячих материалов, загружаемых в емкости) и т.п. К особым нагрузкам и воздействиям относятся: сейсмические и взрывные воздействия, нагрузки и воздействия, вызываемые резким нарушением технологического процесса, неисправностью оборудования — обрыв канатов, удар о преграду, удар кранов о тупиковый упор, неравномерные деформации основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта (оттаивание вечномерзлых грунтов), воздействия деформаций земной поверхности под влиянием разработок, в карстовых районах и пр. Сочетание нагрузок и воздействий. В расчетах строительных конструкций следует учитывать наиболее неблагоприятные, физически возможные сочетания нагрузок и воздействий. Различают сочетания двух видов: основные и особые. В основные сочетания усилий входят их значения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок и воздействий. В особые сочетания входят усилия от постоянных, длительных, некоторых кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.

6 снеговые нагрузки и порядок их определения. Нормативное значение снеговой нагрузки обозначается F^н и определяется на 1кв м площади горизонтальной поверхности и берется табл 2,6 ( стр 29). Определяем произведением веса снегового покрова на 1 кв метр горизонтальной поверхности, принимаемой в зависимости от территориального расположения, умножаем на коэффицент( переход веса снегового покрова на горизонтальную поверхность земли к нормативной нагрузке на покрытие с учетом его неравномерного распределения, в зависимости от рельефа земли F^н=p_o*c p_o- вес снегового покрова). Определяем коэффицент по таблице 2.7 . (стр 29) коэффицент надежности для ветровой нагрузки принимается γ_ф =1,2 ; а в решающих значениях γ_ф =1,3. Принимаем степень ответственности капитальности зданий и сооружений определяем коэф. надежности по назначению конструкции γ_n определ по табл 2.11 ( стр39).

10 Общие сведения о железо бетоне. Область применения. Сборные железобетонные и бетонные строительные изделия и конструкции широко применяют в жилищно-гражданском. промышленном, транспортном и других видах строительства. Широкое распространение железобетона в современном строительстве объясняется его положительными техническими свойствами и рядом преимуществ перед другими строительными материалами. Железобетон представляет собой строительный материал, в котором соединены в монолитное целое затвердевший бетон и стальная арматура. В железобетоне сжимающие нагрузки воспринимает бетон, а растягивающие усилия - стальная арматура. Совместная работа бетона и арматуры в железобетонных конструкциях оказалась возможной благодаря прочному сцеплению бетона и стальной арматуры с очень близкими по значению их коэффициентами линейного расширения, защищенности находящейся в бетоне арматуры от коррозии. Железобетон как строительный материал обладает высокой прочностью, огнестойкостью, сейсмической стойкостью и долговечностью, так как прочность бетона с течением времени не только не уменьшается, но и в благоприятных условиях увеличивается. Железобетонным конструкциям при изготовлении могут быть приданы любые целесообразные конструктивные и архитектурные формы. Применение сборных железобетонных конструкций в строительстве позволяет поднять производительность труда рабочих, повысить качество и долговечность зданий и сооружений, сократить сроки их возведения и снизить расход стали. К недостаткам железобетона относят большую массу конструкций, что приводит к увеличению транспортных расходов, повышенную тепло- и звукопроводность и низкую трещиностойкость. Железобетонные конструкции и изделия изготовляют с обычной и предварительно напряженной арматурой. С предварительно напряженной арматурой различают два вида железобетонных конструкций - с натяжением арматуры до и после бетонирования. В первом случае арматуру предварительно растягивают и концы ее закрепляют на упорах, а затем укладывают бетонную смесь. После того как бетонная смесь наберет определенную прочность, арматурные стержни освобождают от упоров и они стремятся вернуться в первоначальное положение (ненапряженное) и при этом обжимают бетон. Во втором случае в железобетонной конструкции оставляют каналы, в которые затем вводят арматурные стержни, растягивают их и концы закрепляют анкерными устройствами на торцах конструкции. Каналы заполняют цементным раствором, защищающим арматуру от коррозии. Применение предварительно напряженных железобетонных конструкций позволяет снижать массу конструкций, повышать трещиноустойчивость, сокращать расход стали и увеличивать их долговечность. В зависимости от способа изготовления железобетонные конструкции могут быть сборные, монолитные и сборно-монолитные.

11.Физико-механические свойства бетона. Кубиковая и призменная прочности.

Свойства:

-прочность

-плотность

-пластичность

-водонепроницаемость

-огнестойкость

-усадка бетона

Кубиковая и призменная прочности.

- Наиболее простым и надежным способом оценки прочности бетона в реальных конструкциях является раздавливание на прессе кубов бетона, изготовленных в тех же условиях, что и реальные конструкции. 

12.Физико-механические свойства сталей, применяемых в ЖБК. Арматурные каркасы и сетки.

Свойства:

- Обрабатываемость

- Коррозия стойкости

- Прочность

- Упругость

- Твердость

Арматурные каркасы и сетки.

Арматурные каркасы используются для армирования при возведении монолитных железобетонных конструкций.

Изготавливаются арматурные каркасы методом контактной сварки в соответствии с требованиями 

Сетка сварная арматурная для армирования стен, полов и других ЖБК предназначена для армирования железобетонных конструкций с ненормируемой прочностью, для армирования кирпичной кладки 

13. Расчёт ЖБК по предельным состояниям.

Расчет по 1 – ой группе предельных состояний – ведется по потерям несущей способности или непригодности к эксплуатации.

Расчет по 2 – ой группе предельных состояний – ведется по образованию и раскрытию трещин, прогибе, осадке.

14. Нормативные и расчётные значения сопротивлений бетона и арматуры.

Нормативные сопротивления арматуры  устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равными наименьшему контролируемому значению: для стержневой арматуры — физического предела текучести или условного предела текучести, для проволочной арматуры — условного предела текучести. Нормами установлена доверительная вероятность нормативного сопротивления арматуры 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc, используемые в расчете конструкций по первой группе предельных состояний, при сцеплении арматуры с бетоном принимают равными соответствующим расчетным сопротивлениям арматуры растяжению Rs, но не более 400 МПа (исходя из предельной сжимаемости бетона).

Расчетные сопротивления бетона для расчета по второй группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по бетону, т. е. принимают равными нормативными значения и вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона

31. Классификация грунтов. • I - категория - Песок, супесь, суглинок лёгкий (влажный), грунт растительного слоя, торф

• II - категория - Суглинок, гравий мелкий и средний, глина лёгкая влажная

• III - категория - Глина средняя или тяжёлая,разрыхлённая, суглинок плотный

• IV - категория - Глина тяжёлая. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты:растительный слой,торф, пески, супеси, суглинки и глины

• V - категория - Крепкий глинистый сланец. Некрепкий песчаник и известняк. Мягкий конгломерат. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты:супеси, суглинки и глины с примесью гравия,гальки,щебня и валунов до 10% по объёму,а также моренные грунты и речные отложения с содержанием крупной гальки и валунов до 30% по объёму.

• VI - категория - Сланцы крепкие.Песчаник глинистый и слабый мергелистый известняк. Мягкий доломит и средний змеевик. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты: супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, щебня и валунов до 10% по объёму, а также моренные грунты и речные отложения с содержанием крупной гальки и валунов до 50% по объёму

•VII - категория - Сланцы окварцованные и слюдяные. Песчаник плотный и твёрдый мергелистый известняк. Плотный доломит и крепкий змеевик. Мрамор. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты: моренные грунты и речные отложения с содержанием крупной гальки и валунов до 70% по объёму.

32. Физико-механические свойства грунтов.

Основными физико-механическими свойствами грунтов являются: 1. Гранулометрический состав, т. е. процентное содержание по весу частиц различной крупности: гальки (40 мм), гравия (2—40 мм), песка (0,25—2 мм), песчаной пыли (0,05— 0,25 мм), пылеватых частиц (0,005—0,05 мм) и глинистых частиц (менее 0,005 мм). 2. Объемный вес, т. е. отношение веса грунта к его объему при естественной влажности. Для грунтов он составляет от 15 до 20 кн/м3 (1,5—2 г/,и3). 3. Пористост ь — объем пор, заполненных водой и воздухом в процентах от общего объема грунта. Она характеризуется коэффициентом пористости, представляющим собой отношение объема занятых водой и воздухом пор к объему твердых частиц. 4. Весовая влажность — отношение веса воды к весу сухого грунта в %. 5. Связность (взаимное сцепление частиц) — способность грунта сопротивляться разделению на отдельные частицы под действием внешних нагрузок. Типичным представителем связных грунтов являются глину, несвязных грунтов — сухие пески. 6. Пластичность — свойство грунта изменять свою форму под действием внешних сил и сохранять эту форму после удаления внешних сил. Наибольшей пластичностью отличаются влажные глины; песок и промытый гравий — материалы непластичные. 7. Прочность. В связи с тем, что грунты, особенно не связные, имеют незначительную прочность, не удается пользоваться такими характеристиками, как прочность на одноосное. 8. Сопротивление сдвигу. Под действием механической нагрузки грунт разрушается в результате деформаций, превосходящих предельные значения. Считается, что эти деформации происходят по плоскостям скольжения (плоскостям, по которым происходит сдвиг одних частиц относительно других). При разрушении грунта частицы сопротивляются относитель—ному сдвигу. Это сопротивление характеризуется величиной, сцепления. Сопротивление сдвигу по плоскости скольжения уве-личивается в результате внутреннего трения частиц, возникаю щего под действием нормальных напряжений.

Если выделить условно сдвигаемую частицу грунта, то напряжения, действующие в плоскости скольжения частицы, могут быть упрощенно представлены так, как показано на рис. 49.

9. Угол естественного откоса ф — угол у основания конуса, который образуется при отсыпании разрыхленного грунта с некоторой высоты. Этот угол зависит от величины коэффициента внутреннего трения и от связности. Для несвязных грунтов угол естественного откоса равен углу внутреннего трения.

Величины углов естественного откоса приводятся в табл. 8.

10. Сопротивл ени е грунта вдавливанию. При вдавливании в грунт штампа или какой-либо опорной поверхности (ходовой части машины, элемента рабочего органа) под штампом происходят деформации в условиях, близких к всестороннему сжатию (т. е. когда на элемент грунта действуют одновременно окружающий массив и поверхность штампа так, что элемент оказывается сжатым со всех сторон).

Чем ближе к поверхности грунта расположен элемент, тем меньше влияние всестороннего сжатия. Вдавливание на небольшую глубину (до 1 см) называют смятием. При этом усилие, необходимое для вдавливания штампа, во много раз меньше, чем при вдавливании штампа на значительную глубину.

В частности, допускаемые нагрузки для ходовых частей” машин предусматривают погружение до 6—12 см. Величина усилия, необходимого для вдавливания штампа, зависит от размеров штампа. Чем меньше он, тем больше должно быть удельное усилие при вдавливании.

11. Абразивность (от латинского слова abrasio — соскабливать) — способность материала оказывать истирающее действие на другой материал. Абразивность грунтов из горных пород в значительной степени определяет износ рабочих органов землеройных машин. Имеются различные методы оценки аб-разивности, однако все они пока еще являются относительными, так как износ зависит от удельных давлений, скорости взаимного перемещения и прочностных показателей. При одних и тех же прочностных показателях величина износа может быть различной.

Коэффициент трения грунта о сталь зависит от состояния поверхности стали и физико-механических свойств грунта.

13. Разрыхляемость определяется как отношение объема разрыхленного грунта Vp к объему V первоначальному (в плотном теле).

Первоначальное разрыхление — это разрыхление, наблюдаемое сразу после отделения грунта от массива; остаточное разрыхление наблюдается через некоторое время после укладки грунта в отвал или насыпь, где происходит его самоуплотнение без трамбования.

33. Общие требования к проектированию оснований под фундаменты.

• обеспечение прочности и эксплуатационных параметров зданий и сооружений (общие и неравномерные деформации не должны превышать допустимых величин);

• максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также прочности материала фундамента;

• достижение минимальной стоимости, материалоемкости и трудоемкости, сокращение сроков строительства.

Соблюдение этих положений основывается на выполнении указанных ниже условий:

• комплексный учет при выборе типа оснований и фундаментов инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки;

• учет влияния конструктивных и технологических особенностей сооружения на его чувствительность к неравномерным осадкам;

• оптимальный выбор методов выполнения работ по подготовке оснований, устройству фундаментов и подземной части сооружений;

• расчет и проектирование оснований и фундаментов с учетом совместной работы системы «основание - фундаменты - конструкции сооружения».

34. Порядок определения размеров подошвы фундаментов.

Алгоритм решения задачи о подборе размеров внецентренно нагруженного фундамента при расчете по второй группе предельных состояний приведен ниже.

1. Ввод исходных данных о действующих нагрузках. Топ и характеристиках грунтов оснований (р„, ся, р, ps, w, wp, w, глубине заложения фундамента d, типе здания, длине и особенностях конструктивной схемы. 2. Вычисление характеристик е, IL и у для всех слоев грунтов, слагающих основание. 3. Проверка условия, определялись ли <рп и с„, по результатам лабораторных исследований образцов грунта на строительной площадке: если да, то переход к п. 5; если нет, то переход к п. 4. 4. Определение <р„, с„ после обращения к массивам информации, содержащим требуемые данные. 5. Обращение к массиву информации, содержащему данные об условном расчетном сопротивлении грунта основания, назначение RQ. 6. Вычисление площади подошвы фундамента А. 7. Увеличение площади подошвы на 20…30%. 8. Обращение к информационным массивам, содержащим данные о коэффициентах работы ус1,7с2 и безразмерных коэффициентах Му, Мч, Мс. 9. Назначение основных размеров фундаментов в результате обращения к массивам информации, содержащим данные о сборных или монолитных конструкциях фундаментов. 10. Определение нагрузок от фундамента и грунта обратной засыпки. 11. Определение расчетных усилий в уровни подошвы фундамента J, Ma и Тп. 12. Определение эксцентриситета внешней нагрузки в уровне подошвы фундамента. 13. Проверка условия  14. Определение максимального и минимального краевых напряжений  15. Проверка 16. Проверка условия 17. Проверка условия  18. Проверка условия, отличается ли Дщ« от 1ДЛ более чем на 5…10%: если да, то уменьшение размеров подошвы фундамента и переход к п. 10; если нет, то переход к п. 19. 19. Проверка условия, есть ли в основании фундамента слой слабого грунта: если да, то переход к п. 20; если нет, то переход к п. 22. 20. Определение агр и ач по среднему давлению под подошвой фундамента. 21. Проверка условия: если да, то переход к п. 22; если нет, то увеличение размеров подошвы фундамента и переход к п. 20. 22. Печать результатов. 23. Конец расчета

21.классификация перекрытий сборные перекрытия

Перекрытия — горизонтальные ограждающие конструкции, разделяющие по высоте объем здания на этажи; одновременно они являются и несущими, так как воспринимают вертикальные нагрузки от людей, оборудования и материалов, находящихся на этаже, и горизонтальные ветровые нагрузки, передающиеся от стен зданий, т. е. перекрытия выполняют роль диафрагм жесткости в горизонтальном направлении, обеспечивающих устойчивость зданий. По расположению в здании перекрытия разделяют на междуэтажные, чердачные и перекрытия над подвалами. По роду материалов основных несущих элементов перекрытия могут быть железобетонными (сборными, монолитными), деревянными и комбинированными, в которых несущие балки (ригели) выполнены из стали, а плиты перекрытий железобетонные. По конструктивным схемам перекрытия делятся на балочные, ребристые и панельные (безбалочные). Основными элементами перекрытий являются: несущие конструкции (балки, ригели и плиты); щиты настилов; звуко-, тепло- и гидроизоляционные прослойки; конструктивные элементы иолов зданий. В зависимости от назначения зданий и перекрытий к ним предъявляются кроме обязательных требований к прочности, жесткости, индустриальности, минимальной высоте (толщине) и экономичности еще и дополнительные требования по тепло- и звукоизоляции, огнестойкости, газо-, паро- и водонепроницаемости. В перекрытиях чердачных и над неотапливаемыми подвалами создают слой пароизоляции из рулонных материалов (пергамин, толь) и теплоизоляции из засыпных или плитных утеплителей. Сборные перекрытия. Сборные перекрытия Выполняется перекрытие, как правило, из пустотных железобетонных панелей заводского изготовления. Панели подбираются исходя из ширины пролета и несущей способности (наибольшее применения нашли панели с несущей способностью 800 кгс/кв.м.). Отличительными особенностями перекрытий является высокая прочность, огнестойкость, технологичность и полная заводская готовность к монтажу. Сборные перекрытия могут быть выполнены так же при помощи железобетонных плит. Данный вариант более дорогостоящ, т.к. для доставки, погрузочно-разгрузочных работ и монтажа необходимо использовать спецтехнику. Кроме того, длина плит не может превышать 9м, что накладывает некоторые ограничения.

22.классификация перекрытий. Монолитные безбалочные перекрытия. Монолитные без балочные перекрытия менее экономичны, чем сборные, однако они достаточно просты по форме и архитектурно выразительны. Их применяют в сооружениях, где требуются гладкие потолки: корпуса холодильников, мясокомбинатов, складов, резервуары и т.д. Капители колонн конструируют так, чтобы они обеспечивали достаточную жесткость сопряжения плиты с колонной; высокую прочность плиты на продавливание но периметру колонны; уменьшали расчетный пролет плиты. Капители колонн конструируют чаще всего в виде усеченной пирамиды с углом наклона граней а = 45°, двойной усеченной пирамиды ломаного очертания и усеченной пирамиды с над капительной плитой. Без балочные перекрытия проектируют для квадратной или прямоугольной сетки колонн. У монолитных без балочных перекрытий следующие преимущества перед монолитными балочными: меньшая строительная высота; меньшая сложность выполнения работ; отсутствие на потолке выступающих ребер; большая экономичность при временной нагрузке на перекрытия более 10 кН/м2. Толщина монолитной плиты принимается из условия ее необходимой жесткости в пределах hpl= (1/32...1/35)L2 (L2 — длина большего пролета). Расчет без балочных монолитных перекрытий выполняется по методу предельного равновесия. Армирование плит осуществляется сварными рулонными или сборными сетками в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Перед армированием монолитное без балочное перекрытие разделяют в обоих направлениях на пролетные и наклонные полосы шириной а —L1/2 или а = L2/2 каждая. Пролетные моменты воспринимают сетки, укладываемые внизу плиты, и опорные сетки, укладываемые в верхней зоне над опорами. На опорах в обоих направлениях действуют отрицательные изгибающие моменты, поэтому арматуру укладывают в верхней зоне плиты в обоих направлениях. В пролетах между капителями действуют положительные моменты и поэтому арматуру в пролетах наклонной полосы укладывают в обоих направлениях внизу и вверху. В пролетах пролетных полос положительные моменты действуют в обоих направлениях, поэтому сетки располагают внизу плиты. На опорах этих полос (над колонными полосами) действуют положительные моменты, поэтому рабочую арматуру укладывают вверху Стержни верхних и нижних сеток заводят от середины пролета в каждую сторону 50 % на 0,3L и 50 % на 0,35L. В связи с тем, что в капителях не возникает растягивающих усилий, они армируются конструктивно стержнями диаметром 8...10 мм, устанавливаемыми в углах и посередине сторон и связываемыми по высоте тремя-четырьмя горизонтальными хомутами диаметром 6 мм.

23.классификация перекрытий. Монолитные ребристые перекрытия. Устройство монолитного ребристого перекрытия в 2 раза выгоднее строительства сплошной монолитной плиты перекрытия. Это достигается тем, что на устройство ребристого перекрытия затрачивается в 2 раза меньший объем материалов и соответственно работ. При этом конструкция самой плиты монолитного перекрытия становится жестче, что позволяет устраивать большие пролеты, без устройства дополнительных опор (колонны, простенки, стены). Ребристое перекрытие в 2 раза легче сплошного, его вес составляет 270 кг/м2, что значительно снижает (на 25 %) общие нагрузки на здание (стены, колонны, фундаменты), а следовательно сокращает затраты на их возведение.

24 центрально и внецентренно сжатые ЖБ колонны. Область применения. Напряженно-деформамированное состояние. Расчетная длина колонн. Внецентренно сжатой колонной считается колонна, в расчетном сечении которой действуют продольная сила N и изгибающий момент М. Такие колонны широко применяют в каркасах производственных зданий (с крановыми нагрузками и без них). В зависимости от конструктивного решения стержня различают три типа внецентренно сжатых колонн производственных зданий: постоянного по высоте сечения ( 58, а) с консолью для подкрановой балки, применяемые при высоте до нижнего пояса фермы не более 12 м, и грузоподъемностью мостовых кранов не более 20 т; переменного по высоте сечения (ступенчатые) ( 58,6, в) сплошные и сквозные широко применяемые в каркасах промышленных зданий при большей градации грузоподъемности мостовых кранов (более 20 т). Верхнюю (надкрановую) часть этих колонн выполняют в виде сплошного двутаврового сечения. Нижняя часть колонн, состоящая из шатровой и подкрановой ветвей, имеет связь между ветвями в виде сплошного листа или в виде сквозной решетки из уголков; раздельного типа ( 58,г), применяемые в цехах с тяжелым режимом работы при грузоподъемности кранов более 150 т и сравнительно небольшой высоте (до 20 м). В таких колоннах ветви нежестко связаны между собой гибкими в вертикальной плоскости планками. В результате каждая из ветвей выполняет самостоятельную функцию: основная шатровая ветвь работает в системе поперечной рамы, воспринимая нагрузку от покрытия, стенового ограждения и от поперечного воздействия мостовых кранов; подкрановая стойка работает как центрально-сжатая от действия только вертикального давления мостовых кранов. Расчет внецентренио сжатых колонн производят с учетом их работы в системе поперечного каркаса здания, поэтому расчетные усилия в колоннах определяют с помощью ЭВМ, позволяющих учитывать различные комбинации усилий в элементах каркаса (см. п. 6.3). Гибкость внецентренио сжатых колонн назначается аналогично центрально-сжатым колоннам. После определения расчетных продольной силы и изгибающего момента производят расчет сечений по формулам

Колонны предназначены для передачи нагрузки от балочных клеток, ферм покрытий, рабочих площадок и других конструкций на нижележащие или на фундаменты. В центрально-сжатых колоннах равнодействующая сила приложена по оси колонны и вызывает центральное сжатие расчетного поперечного сечения. Центрально-сжатые колонны, так же как и внецентренно сжатые, состоят из трех основных частей, выполняющих определенную функцию: оголовка, стержня и базы (башмака) ( 54). Случай центрально-сжатых колонн имеет место в одноэтажных ( 54, а, б) и многоэтажных ( 54, в) гражданских и промышленных зданиях, когда горизонтальные усилия воспринимаются системой   вертикальных связей.

По типу сечений различают сплошные колонны, состоящие из прокатных двутавров или труб или различных комбинаций открытых профилей ( 55), и сквозные, состоящие из двух или четырех ветвей, соединенных между собой планками или решетками из уголков или швеллеров ( 56). Соединение ветвей на планках применяют тогда, когда расстояние между осями ветвей не превышает 500—600 мм. При больших расстояниях планки получаются тяжелыми, поэтому целесообразно применять решетку из одиночных уголков.

При проектировании центрально-сжатых колонн, закрепленных только по концам, стремятся к обеспечению ее равноустойчивости относительно главных осей инерции сечения х—х и у—у. Исходя из этого наиболее рациональными типами сечений для сравнительно коротких колонн являются широкополочный двутавр, труба и сварное двутавровое сечение, составленное из трех листов. При большой длине и небольших нагрузках сквозные колонны более эффективны по расходу материала, чем сплошные, но имеют трудности крепления примыкающих балок, особенно в случаях примыкания балок по длине стержня.

Планки и решетки сквозной колонны обеспечивают совместную работу всех ветвей и значительное увеличение жесткости стержня колонны в целом. При конструировании сквозных колонн с решетками ( 57, а, б) гибкость отдельных ветвей между узлами принимают не более 80 и не более значения \е} стержня в целом. В составных стержнях с планками ( 57, в) гибкость отдельных ветвей на участке между планками не должна быть более 40.

20. Стадии работы основания фундамента под нагрузкой. Расчётное сопротивление грунтов.

РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА — нормативные показатели прочности грунта, используемые при проектировании естественных оснований зданий и промышленных сооружений по нормам и техническим условиям (СНиП и ТУ). Согласно требованиям указанных норм и технических условий при проектировании оснований среднее давление по подошве фундамента, передаваемое сооружением на грунты основания, должно быть меньше или равно расчетному сопротивлению грунтов, залегающих в основании фундаментов. Р. с. г. определяют по таблицам в зависимости от характера грун­та, его свойств и естественного состояния.

Нагрузки, учитываемые при расчетах оснований и фундаментов, подразделяют на постоянные, временные длительно действующие, кратковременные и особые.

Постоянные нагрузки действуют в течение всего времени эксплуатации, а временные — в отдельные периоды и могут иногда полностью прекращать свое действие.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций и их элементов, а также вес и давление грунтов. Постоянные нагрузки определяют по проектным данным на основании геометрических размеров и удельного веса материалов, из которых они изготовлены. К временным длительно действующим нагрузкам относят вес временных перегородок, вес различного стационарного оборудования; давление газов и жидкостей, нагрузку от складируемых материалов, температурные технологические воздействия, воздействия неравномерных осадок основания без изменения структуры грунта, температурные климатические воздействия и воздействия от усадки и ползучести. К кратковременным нагрузкам относят вес людей, ремонтных материалов, нагрузки, образующиеся при изготовлении и возведении строительных конструкций, нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий, снеговые и ветровые нагрузки. Следует заметить, что при расчете оснований по несущей способности нагрузки на перекрытия и снеговая считаются кратковременными, а при расчете по деформациям — длительными. К особым нагрузкам относят сейсмические и взрывные воздействия, а также нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса в результате временной неисправности или поломки оборудования, и, наконец, воздействия от неравномерных осадок, сопровождающиеся изменениями структуры грунта. При расчетах оснований следует учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемого около фундаментов в процессе строительства.

Различают два типа нагрузок — нормативные и расчетные. Нормативные определяют по нагрузкам и воздействиям согласно СНиПу. Расчетную нагрузку получают умножением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.

20. Общие сведения о расчёте фундаментов не глубокого заложения по предельным состояниям.

Основания и фундаменты зданий и сооружений должны быть надежными и экономичными. Чрезмерное повышение надежности фундаментов ведет к увеличению их размеров, а следовательно, и расхода материалов, т. е. вызывает ухудшение экономичности, выражающейся в основном в удорожании и увеличении объемов строительных работ. В свою очередь, стремление к повышению экономичности может привести к снижению надежности. Поэтому целью проектирования является выбор такого оптимального решения, которое позволило бы запроектировать надежную и экономичную конструкцию фундамента и его основания. Найти такое решение позволяет принятая методика расчета по предельным состояниям.

В основу положено предположение о том, чтобы усилия, напряжения деформации и перемещения, возникающие в основаниях и элементах конструкций фундаментов зданий и сооружений, были близки к установленным предельным значениям, но не превышали их.

Чем ближе искомое расчетное значение к предельному, тем экономичнее будет проектируемый фундамент, а ограничение расчетных усилий и деформаций предельными значениями позволяет обеспечить необходимую надежность принятого конструктивного решения. Предельные состояния подразделяют на две группы.

Первая группа — по несущей способности. При расчете по этой группе предельных состояний должны быть исключены все возможные формы разрушений, которые могут произойти в результате потери прочности или устойчивости под действием силовых факторов, обусловливаемых в основном действующими нагрузками или в результате неблагоприятных (агрессивных) воздействий внешней среды.

Вторая группа — по деформациям. При расчетах по данной группе предельных состояний должны быть исключены факторы, затрудняющие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений, вызываемых чрезмерными осадками, прогибами, выгибами, кренами, углами поворота, развитием трещин, а также амплитудами колебаний при динамических воздействиях.

Передача сооружениями нагрузки на грунты оснований через систему фундаментов может привести к развитию неравномерных осадок, что вызовет появление дополнительных усилий в конструкциях зданий. Эти усилия могут привести к образованию трещин, а в некоторых случаях — к авариям сооружений. Кроме того, в большинстве грунтов фундаменты достигают предельно допустимых осадок раньше, чем происходит потеря несущей способности основания. Поэтому расчет оснований выполняют прежде всего по деформациям, т. е. по второй группе предельных состояний.

При слабых грунтах может произойти и потеря устойчивости оснований фундаментов, поэтому в таких случаях необходимо производить дополнительный расчет основания и по первой группе предельных состояний.

Целью расчета оснований и фундаментов по предельным состояниям должно быть назначение таких размеров и выбор такого конструктивного решения, чтобы в основаниях и элементах фундаментов не возникало ни одного предельного состояния.

20. Порядок определения глубины^ заложения фундамента.

Расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента (это и есть глубина заложения фундаментов) для зданий без подвала определяется с учетом следующих факторов:

• назначения и конструктивных особенностей зданий;

• наличия подземных коммуникаций;

• величины и характера нагрузок;

• глубины заложения фундаментов примыкающих зданий;

• геологических и гидрологических условий строительной площадки (виды грунтов, несущая способность и пучинистость, уровень грунтовых вод и возможные колебания его в период строительства и эксплуатации зданий и т.д.);

• климатические условия района строительства.