- •Ю.В. Попков, а.И. Колтунов, а.А. Хотько Железобетонные конструкции
- •Предисловие
- •Содержание
- •Рабочая программа
- •Цель и задачи дисциплины
- •Виды занятий и формы контроля знаний
- •3. Тематический план лекционного курса
- •Итого: 48 часов
- •4. Тематический план практических занятий
- •Итого: 16 часов
- •5. Рейтинговая система контроля успешности обучения студентов
- •6. Общие методические рекомендации по изучению курса
- •Основная
- •Дополнительная
- •Раздел 1. Физико-механические свойства
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 2. Физико-механические свойства бетона. Прочностные характеристики бетона
- •2.1. Общие сведения о сопротивлении бетона
- •2.2. Прочностные характеристики бетона
- •2.3. Сопротивление бетона растяжению
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 3. Деформативные свойства бетона
- •3.1. Диаграмма деформирования бетона
- •3.2. Деформативность бетона
- •3.3. Объемные деформации бетона
- •3.4. Температурные деформации бетона
- •3.5. Силовые деформации бетона
- •3.6. Деформации бетона при однократном кратковременном загружении
- •3.7. Деформации бетона при длительном действии нагрузки. Ползучесть бетона
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 4. Арматура для железобетонных конструкций
- •4.1. Требования, предъявляемые к арматуре
- •4.2. Механические свойства арматурных сталей
- •4.3. Классы арматуры, соответствующие им нормативные и расчетные сопротивления
- •4.4. Деформативные характеристики арматуры
- •4.5. Арматурные изделия
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 5. Физико-механические свойства железобетона
- •5.1. Совместная работа арматуры с бетоном
- •5.2. Усадка и ползучесть железобетона
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 6. Стадии напряженно-деформированного состояния сечений, нормальных к продольной оси железобетонного элемента
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 7. Основы РасчетА железобетонных конструкций
- •Метод предельных состояний
- •7.2. Воздействия на железобетонные конструкции в методе предельных состояний
- •7.3. Нормативные и расчетные характеристики материалов в методе предельных состояний
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы к Тестовому контролю
- •Раздел 2. Расчеты железобетонных конструкций по предельным состояниям Лекция 8. Прочность сечений, нормальных к продольной оси железобетонных конструкций в методе предельных усилий
- •8.1. Общие положения
- •Классификация методов расчета железобетонных элементов по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента при действии изгибающего момента и продольных сил.
- •8.2. Критерий, определяющий расчетный случай разрушения
- •8.3. Расчетные уравнения
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.2. Упрощенный деформационный метод
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 10. Прочность сечений при действии изгибающих моментов и продольных сил с учетом влияния гибкости элементов стержневых систем
- •10.1. Основные положения расчета
- •10.2. Приближенные методы учета продольного изгиба при расчете сжатых элементов стержневых систем
- •10.3. Классификация конструкций по характеру проявления продольного изгиба
- •10.4. Расчетные длины сжатых элементов
- •10.5. Метод расчета, основанный на проверке «устойчивой прочности» гибкого элемента
- •10.6. Упрощенный нелинейный расчет (метод определения кривизны)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 11. Прочность растянутых элементов
- •11.1. Центрально растянутые элементы.
- •11.2. Внецентренно растянутые элементы
- •12.2. Прочность наклонных сечений железобетонных элементов без поперечного армирования
- •12.3. Расчет элементов на действие поперечной силы на основе расчетной модели наклонных сечений
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 13. Прочность сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)
- •13.1. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента
- •13.2. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 14. Прочность железобетонных эллементов при местном действии нагрузок
- •14.1. Расчет бетонных элементов по прочности на смятие
- •14.2. Расчет прочности на смятие элементов с косвенным армированием
- •14.3. Расчет на отрыв
- •14.4. Расчет на продавливание
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 15. Усталостная прочность конструкций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 16. Расчет трещиностойкости железобетонных конструкций
- •16.1. Сопротивление железобетонного элемента раскрытию нормальных трещин
- •16.2. Расчет ширины раскрытия наклонных трещин
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 17. Расчет железобетонных конструкций по деформациям
- •17.1. Предельно допустимые прогибы
- •17.2. Расчетные модели для определения прогибов
- •17.3. Прогибы железобетонных элементов, работающих без трещин
- •17.4. Прогибы железобетонных элементов, работающих с трещинами
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 18. Требования по конструированию железобетонных конструкций
- •18.1. Защитный слой бетона
- •18. 2. Предельное содержание арматуры в сечении
- •18.3. Минимальные размеры поперечного сечения
- •Минимально допустимая толщина железобетонных плит
- •18.4. Расстояния между стержнями продольной арматуры
- •18.5. Расстояние между стержнями поперечной арматуры
- •18.6. Рекомендуемые диаметры арматурных стержней
- •Предельно допустимые диаметры арматуры
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 3. Предварительно напряженные конструкции Лекция 19. Общие сведения о предварительно напряженных конструкциях
- •19.1. Общие сведения
- •19.2. Классификация предварительно напряженных конструкций
- •19.3. Технология создания предварительного напряжения в конструкциях
- •19.4. Сущность предварительно напряженных конструкций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 20. Потери предварительного напряжения
- •20.1. Назначение величины предварительного напряжения
- •20.2. Виды потерь предварительного напряжения
- •20.3. Определение потерь предварительного напряжения
- •20.4. Усилие предварительного обжатия
- •20.5. Нормальные напряжения при обжатии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 21. Особенности расчета предварительно напряженных конструкций
- •21.1. Общие положения
- •21.2. Особенности расчета предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям первой группы
- •21.3. Особенности расчетов предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям второй группы
- •21.4. Расчет предварительно напряженной конструкции при передаче усилия предварительного обжатия
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 22. Требования по конструированию предварительно напряженных железобетонных конструкций
- •22.1. Общие положения
- •22.2. Размещение арматуры в сечении
- •22.3. Защитный слой бетона
- •22.4. Требования к анкеровке напрягаемой арматуры
- •Вопросы для самоконтроля
- •Руководство к практическим занятиям Общие требования
- •Цели и содержание занятий
- •Тема 1. Расчет прочности нормальных сечений железобетонных элементов прямоугольного профиля при действии изгибающих моментов
- •Решение:
- •Пример 2
- •Решение:
- •Решение:
- •Пример 4
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Пример 5
- •Пример 7
- •Пример 8
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3 Расчет прочности нормальных сечений и площади продольной арматуры железобетонных элементов таврового профиля при действии изгибающих моментов
- •Пример 9
- •Решение:
- •Пример 10
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Контрольная работа №1
- •Решение:
- •Пример 12
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 5. Расчет прочности и площади поперечной арматуры наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов
- •Решение:
- •Пример 14
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема 6. Расчет прочности и площади поперечного сечения продольной арматуры железобетонных элементов по общему деформационному методу с применением программного комплекса «Бета»
- •Пример 15
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа №2
- •Вопросы к экзамену
- •Приложения
- •Термины и определения Арматура для железобетонных изделий и конструкций
- •Бетоны для бетонных и железобетонных конструкций
- •Конструкции и изделия бетонные и железобетонные
- •Проектирование бетонных и железобетонных конструкций
- •Изготовление бетонных и железобетонных конструкций
- •Эксплуатация бетонных и железобетонных конструкций
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Полоцкий государственный университет»
Ю.В. Попков, а.И. Колтунов, а.А. Хотько Железобетонные конструкции
Учебно-методический комплекс
для студентов специальности 1-70.02.01
«Промышленное и гражданское строительство
Новополоцк, 2008
Предисловие
Качественно новое направление технической политики строительного комплекса Республики Беларусь последних лет, связанное с гармонизацией отечественных норм проектирования железобетонных конструкций с нормами наиболее развитых стран Европы, неразрывно связано с корректировками содержания учебных программ и повышением качества подготовки высококвалифицированных специалистов. Одной из главных задач, в достижении соответствующего образовательного уровня современных инженеров-строителей является внедрение активных форм обучения, усиление методического обеспечения учебного процесса.
В основу содержания учебно – методического комплекса положены требования действующих норм проектирования железобетонных конструкций (СНБ 5.03.01 -02) и, соответственно, принятая стандартизированная система условных буквенных обозначений, а также терминов и определений.
В методическом отношении УМК построен состоящим из цикла проблемных лекций, представленного в краткой конспективной форме и руководства к практическим занятиям. Теоретический материал сопровождается вопросами для самоконтроля. Успешность изучения первого раздела курса подтверждается проведением сплошного тестового контроля. Тематика методов расчета прочности конструкций второго раздела излагается в тесной взаимосвязи с решением практических задач. В ходе практических занятий проводится тестирование и две контрольные работы, что позволяет обучающемуся глубже понять суть теоретического материала при самостоятельной проработке и при реализации решения типовых задач проектирования элементов железобетонных конструкций. Для оценки успешности изучения данной дисциплины используется рейтинговая система контроля.
Предполагается, что студенты, приступающие в изучению данной дисциплины, усвоили принципы объемно-планировочных решений зданий и сооружений, изучили курсы «Строительные материалы» (включая бетоноведение), «Сопротивление материалов», «Строительная механика» и «Основы автоматизированного проектирования в строительстве» (включая программные комплексы «Бета – Радуга»).
Содержание
Рабочая программа…………………………………………………………..
Курс лекций………………………………………………………………….. Раздел 1. Физико-механические свойства материалов железобетона и основы метода расчета конструкций по предельным состояниям………. Лекция 1. Сущность железобетона. Исторический очерк и перспективы развития железобетонных конструкций……………………………..…….. Лекция 2. Физико-механические свойства бетона. Прочностные характеристики бетона……………………………………………………………. 2.1. Общие сведения о сопротивлении бетона…………….……... 2.2. Прочностные характеристики бетона…………………..……. 2.3. Сопротивление бетона растяжению…………………………. Лекция 3. Деформативные свойства бетона………………………….……. 3.1. Диаграмма деформирования бетона…………………………. 3.2. Деформативность бетона…………………………………....... 3.3. Объемные деформации бетона…….…………………………. 3.4. Температурные деформации бетона…………………………. 3.5. Силовые деформации бетона………………………………… 3.6. Деформации бетона при однократном кратковременном загружении……………………………………………………………. 3.7. Деформации бетона при длительном действии нагрузки. Ползучесть бетона…………………………………………………. Лекция 4. Арматура для железобетонных конструкций………………….. 4.1. Требования, предъявляемые к арматуре…………………….. 4.2. Механические свойства арматурных сталей………………... 4.3. Классы арматуры, соответствующие им нормативные и расчетные сопротивления…………………………………………. 4.4. Деформативные характеристики арматуры…………………. 4.5. Арматурные изделия………………………………..………… Лекция 5. Физико-механические свойства железобетона………….......... 5.1. Совместная работа арматуры с бетоном…………………….. 5.2. Усадка и ползучесть железобетона…………………………... Лекция 6. Стадии напряженно-деформированного состояния сечений, нормальных к продольной оси железобетонного элемента……………… Лекция 7. Основы расчета железобетонных конструкций………………. 7.1. Метод предельных состояний………………………………... 7.2. Воздействия на железобетонные конструкции в методе предельных состояний…………………………………………….. 7.3. Нормативные и расчетные характеристики материалов в методе предельных состояний……………………………………. Вопросы к тестовому контролю……………………………………………. Раздел 2. Расчеты железобетонных конструкций по предельным состояниям……………………………………………………………………... Лекция 8. Прочность сечений, нормальных к продольной оси железобетонных конструкций в методе предельных усилий……………..……… 8.1. Общие положения…………………………………..………… 8.2. Критерий, определяющий расчетный случай разрушения…. 8.3. Расчетные уравнения…………………………………….……. Лекция 9. Общий и упрощенный деформационные методы расчета прочности сечений при действии изгибающих моментов и продольных сил……………………………………………………………………………. 9.1. Общий метод…………………………………………………... 9.2. Упрощенный деформационный метод………………….…… Лекция 10. Прочность сечений при действии изгибающих моментов и продольных сил с учетом влияния гибкости элементов стержневых систем……………………………………………………………………………. 10.1. Основные положения расчета………………………………. 10.2. Приближенные методы учета продольного изгиба при расчете сжатых элементов стержневых систем………………….. 10.3. Классификация конструкций по характеру проявления продольного изгиба………………………………………………... 10.4. Расчетные длины сжатых элементов……………………….. 10.5. Метод расчета, основанный на проверке «устойчивой прочности» гибкого элемента…………………………………….. 10.6. Упрощенный нелинейный расчет (метод определения кривизны)…………………………………………………………... Лекция 11. Прочность растянутых элементов…………………………….. 11.1. Центрально растянутые элементы………………………….. 11.2. Внецентренно растянутые элементы……………………….. Лекция 12. Прочность сечений, наклонных к продольной оси при действии поперечных сил………………………………………………………. 12.1. Формы разрушения наклонного сечения………….…… 12.2. Прочность наклонных сечений железобетонных элементов без поперечного армирования………………………………... 12.3. Расчет элементов на действие поперечной силы на основе расчетной модели наклонных сечений………………………….... Лекция 13. Прочность сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)…………………………………………………………….....………. 13.1. Прочность сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента………………………………….. 13.2. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)………… Лекция 14. Прочность железобетонных элементов при местном действии нагрузок……………………………………………………..…………... 14.1. Расчет бетонных элементов по прочности на смятие……... 14.2. Расчет прочности на смятие элементов с косвенным армированием………………………………………………………… 14.3. Расчет на отрыв………………………………………………. 14.4. Расчет на продавливание……………………………………. Лекция 15. Усталостная прочность конструкций……………….………… Лекция 16. Расчет трещиностойкости железобетонных конструкций…... 16.1.Сопротивление железобетонного элемента раскрытию нормальных трещин……………………………………………….. 16.2. Расчет ширины раскрытия наклонных трещин……………. Лекция 17. Расчет железобетонных конструкций по деформациям……... 17.1. Предельно допустимые прогибы…………………………… 17.2. Расчетные модели для определения прогибов…………….. 17.3. Прогибы железобетонных элементов, работающих без трещин……………………………………………………………… 17.4. Прогибы железобетонных элементов, работающих с трещинами……………………………………………………………... Лекция 18. Требования по конструированию железобетонных конструкций………………………………………………………………….…….. 18.1. Защитный слой бетона………………………………..……... 18. 2. Предельное содержание арматуры в сечении……………... 18.3. Минимальные размеры поперечного сечения……………... 18.4. Расстояния между стержнями продольной арматуры…….. 18.5. Расстояние между стержнями поперечной арматуры……... 18.6. Рекомендуемые диаметры арматурных стержней…………... Раздел 3. Предварительно напряженные конструкции …………………... Лекция 19. Общие сведения о предварительно напряженных конструкциях………………………………………………………………... 19.1. Общие сведения……………………………………………… 19.2. Классификация предварительно напряженных конструкций…………………………………………………………………... 19.3. Технология создания предварительного напряжения в конструкциях………………………………………………………. 19.4. Сущность предварительно напряженных конструкций…... Лекция 20. Потери предварительного напряжения……………………….. 20.1. Назначение величины предварительного напряжения……. 20.2. Виды потерь предварительного напряжения………………. 20.3. Определение потерь предварительного напряжения……… 20.4. Усилие предварительного обжатия………………………… 20.5. Нормальные напряжения при обжатии…………………….. Лекция 21. Особенности расчета предварительно напряженных конструкций………………………………………………………………… 21.1. Общие положения…………………………………………… 21.2. Особенности расчета предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям первой группы…………... 21.3. Особенности расчетов предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям второй группы…………... 21.4. Расчет предварительно напряженной конструкции при передаче усилия предварительного обжатия……………………….. Лекция 22. Требования по конструированию предварительно напряженных железобетонных конструкций……………………………………. 22.1. Общие положения…………………………………………… 22.2. Размещение арматуры в сечении……………………………... 22.3. Защитный слой бетона………………………………………... 22.4. Требования к анкеровке напрягаемой арматуры…………….. Руководство к практическим занятиям……………………………………. Общие требования…………………………………………………………... Тема 1. Расчет прочности нормальных сечений железобетонных элементов прямоугольного профиля при действии изгибающих моментов...
Тема 2. Определение размеров прямоугольного профиля и расчет площади поперечного сечения продольной арматуры железобетонных элементов из условия прочности нормальных сечений при действии изгибающих моментов ……………………………..…………………………... Тема 3. Расчет прочности нормальных сечений и площади продольной арматуры железобетонных элементов таврового профиля при действии изгибающего момента………………………………….…………………... Контрольная работа №1…………………………………………………… Тема 4. Расчет прочности и площади поперечного сечения продольной арматуры железобетонных конструкций при действии изгибающих моментов и продольных сил с учетом влияния гибкости элементов стержневых систем………………………………………………………………... Тема 5. Расчет прочности и площади поперечной арматуры наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов……….………………... Тема 6. Расчет прочности и площади поперечного сечения продольной арматуры железобетонных элементов по общему деформационному методу с применением программного комплекса «Бета»………………... Контрольная работа №2…………………………………………………… Вопросы к экзамену………………………………………………………… Приложения………………………………………………………………….. Приложение 1. Прочностные и деформационные характеристики тяжелых и мелкозернистых бетонов Приложение 2. Характеристики арматуры Приложение 3. Сортамент арматуры Приложение 4. Соотношение между диаметрами свариваемых стержней в сварных сетках и каркасах Приложение 5. Минимально допустимая толщина защитного слоя Приложение 6. Минимальная площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах. Минимальная площадь сечения поперечной арматуры в железобетонных элементах. Приложение 7. Таблица для практического расчета изгибаемых элементов симметрического сечения (бетон классов по прочности при сжатии С12/15÷С50/60) Приложение 8. Значения коэффициентов для определения параметров сжатой зоны бетона упрощенного деформационного метода (параболически линейная диаграмма). Приложение 9. Руководство к применению программы БЕТА для расчета прочности сечений, нормальных к продольной оси Приложение 10. Термины и определения
|
8 8 9 9 13
131517
18
18
25252630323235353636
37
39424243
454646484852
546464
66
6772
74
74727677
838387
9494
96
97 99
100
104107107107
110110
112
114
118
118119
123123
124125126129132
133140143143144
146
148
153153153154155156158 160
160160
162
163165170170171174183184
186186
187
191
194
196196196197199202203
204
213
223232
233
240
248255256259 |