44. Стадії напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій.
Чисельні експерименти згинальних елементів позацентрово-стиснутих і позацентрово-розтягнутих дали можливість виділити три характерні стадії НДС перерізу від початку навантаження до руйнування елементу.
Стадія І. Робота елемента без тріщин, коли розтягуючи зусилля сприймається спільно арматурою та бетоном.
Стадія ІІ. Робота елемента з тріщинами, коли розтягуючи зусилля в перерізі з тріщиною сприймається арматурою та невеликою ділянкою бетону над тріщиною.
СтадіяІІІ. Стадія руйнування. Коли напруження в розтягнутій арматурі досягають межі текучості або напруження в бетоні стиснутої зони – тимчасового опору на стиск.
Перший випадок Стадії ІІІ:
Має місце в нормально армованих елементах, в яких кількість розтягнутої арматури не перевищує певної межі. Руйнування починається з розтягнутої зони, де напруження в арматурі досягає границі текучості, внаслідок чого швидко збільшується прогин, зменшується висота стиснутої зони через ріст тріщин, напруження в бетоні стиснутої зони досягають тимчасового опору на стиск (σb=Rb) і бетон роздавлюється. Т.ч. перед руйнуванням елемента в нормальному перерізі утворюється пластичний шарнір і тому руйнування наз. пластичним.
Другий випадок Стадії ІІІ:Rb – межа опору бетону на стиск (потім бетон стає крихким). Елемент руйнується внаслідок роздавлювання бетону стиснутої зони. При цьому напруження в розтягнутій арматурі можуть не досягати границі текучості(σs<Rs)і її міцність використовується не повністю. Таке руйнування носить крихкий характер і як правило має місце в переармованих елементах.
48. Тріщиностійкість залізобетонних конструкцій. Три категорії вимог до тріщиностійкості.
У з/б конструкціях з ненапруженою арматурою тріщини у розтягнутих зонах виникають при навантаженнях, які становлять 15-20% руйнівного.
Етапи тріщиноутворення:
-порушення рівномірності розподілу деформації бетону в розтягнутій зоні
-утворення в захисному шарі бетону тріщин, які досягають рівня арматури
-виникають видимі тріщини (аcrc=0,005…0,01мм).
Із збільшенням навантаження тріщини розвиваються по висоті перерізу і по ширині, а на сусідніх ділянках триває поява нових тріщин. Тріщиноутворення великою мірою залежить від відсотку армування – з його збільшенням розкриття тріщин зменшується.
Низька тріщиностійкість - головний недолік з/б конструкцій. Утворення тріщин в бетоні знижує водонепроникність конструкції для рідин і газів. Підвищує деформативність. Тріщиностійкість б. конструкцій можна підвищити армуванням їхньої розтягнутої зони тонкими стальними сітками, фібрами, або попереднім обтискуванням бетону напруженою арматурою.
Три категорії вимог до тріщиностійкості з/б конструкцій:
1 категорія – не дозволяється утворення тріщин
2 категорія – дозволяється обмежене за шириною тимчасове розкриття тріщин за умови їх подальшого надійного закриття.
3 категорія – дозволяється обмежене за шириною тимчасове і довготривале розкриття тріщин.
ТИПИ СПОРУД.6. Висотні споруди. Споруди з ядром жорсткості. Споруди, що зводяться методом підйому поверхів. Споруди з підвісними поверхами.
Споруди з ядром жорсткості.
При збільшенні поверховості вище 20 поверхів застосовують каркасно-ствольні схеми будівель: связеву з ядром жорсткості та рамну з ядром жорсткості. Діафрагми жорсткості поєднані в вертикальний замкнутий стовбур, який завдяки розвиненості в плані має велику жорсткість.
Стволи жорсткості формуються навколо східцевих клітин, вертикальних ліфтових шахт, прорізів інженерних комунікацій та спеціальних приміщень. Їх проектують залізобетонними з метою вогнезахисту комунікаційних шахт та збільшення їх згинальної жорсткості.Ствол жорсткості краще проектувати в геометричному центрі будівлі з метою рівномірної симетричної загрузки елементів несучого остова, але можливе розміщення стволів по периметру. Площа ствола складає зазвичай 15…25% від площі поверху.
Споруди, що зводяться методом підйому поверхів.
На рівні землі виготовляють пакет перекриттів всіх поверхів та кровлі, перед цим встановивши збірні колони. За допомогою підйомного обладнання піднімають і закріплюють дах на проектній відмітці. За чергою піднімають і закріплюють перекриття кожного поверху на заданому рівні. Плити перекриття бетонують одна на одній на спеціально підготовленій поверхні підлоги першого поверху. Для цього встановлюється бортова опалубка.
Цей метод дозволяє індустріалізувати будівництво б-я будівель, зробити вільне планування квартир, будувати споруди в сейсмічних регіонах (плити перекритть – горизонтальні діафрагми жорстокості), робити будівництво в складному рельєфі, скоротити строки і кошторис. Просторова жорсткість забезпечується связевою системою, або рамно-связевою. В місцях примикання перекриття до колони встановлюються металеві воротники.
Споруди з підвісними поверхами
Принципово відрізняються від каркасних багатоповерхових будівель. Основу складають просторові вертикальні стволи-шахти, в яких розташовуються східцеві та ліфтові комунікації, що приймають на себе всі горизонтальні та вертикальні навантаження. Між етажні перекриття підвішуються до консольних оголовків, що виконані у вигляді балочних ростверків або системи перехресних ферм, які спираються на вертикальний остов будівлі.
Ці будівлі менш матеріалоємкі, мають більше корисної площі, підвищену сейсмостійкість, потребують меншого об`єму земляних робіт, дозволяє виконувати оригінальні архітектурно-конструктивні форми.
-одноствольні
-багатоствольні системи
В статичному сенсі будівля з підвісними перекриттями є консольний стержень, заделаній в фундамент, та завантажений постфними та тимчасовими вертикальними та горизонтальними навантаженнями. Особливу увагу треба приділяти проектуванню фундаментів, тому що вони сприймають великі згинальні моменти від горизонтальних сил і передають ці моменти на основание. Застосовують великі глибокі набивні палі.