Шпаргалка по ЖБК. 1. Основы расчета и конструирования монолитной балочной плиты ребристого перекрытия
 Скачать 3.06 Mb.
|
|
𝑅 , – предел прочности бетона ; М 1 - изгибающий момент, погашающий напряжение в бетоне 𝜎 ;М 2 - изгибающий момент, который продолжает работу М 1, при нем напряжения в бетоне возрастают от 0 до 𝑅 , Находим М 1 на основе упругой теории ж/б, т.к. усилия малы. т.1. – точка приложения силы обжатия; т.2. – верхняя граница ядра сечения. М 2 находится с учетом развития пластических деформаций в бетоне растянутой зоны, эпюра криволинейна- заменяем трапецией. W pl = γW red – упругопластический момент сопротивления. γ – коэффициент, учитывающий неупругие деформации растянутого бетона, зависит от формы сечения (справа). W red – упругий момент сопр. приведенного сечения раст. зоны. Рассматриваем приведенное сечение, в котором арматура приводится к бетону умножением геом. характеристик на коэффициент α=E s /E b . знак “+” ставится при противоположном направлении вращения моментов Pe и внешнего изгибающего момента М, знак “-” при совпадающем. При изготовлении, монтаже и перевозке ПН элементов из-за усилия обжатия и собственного веса в верхней зоне могут возникнуть растягивающие усилия и трещины. Необходима проверка на их образование, но сжатая и растянутая грани меняются местами. Раскрытие трещин: должно выполняться условие , где a crc ult = 0,2 ÷0,4мм – предельно допустимая ширина, в зависимости от вида арматуры, условия эксплуатации. ϕ1 – коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки (1,0 при непродолжительном действии нагрузки; 1,4 при продолжительном) ϕ2 – коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры (0,5 для арматуры периодического профиля и канатной; 0,8 для гладкой арматуры) ϕ3 – коэффициент, учитывающий характер нагружения (1,0 для элементов изгибаемых и внецентренно сжатых; 1,2 для растянутых элементов) ψs – учитывает неравномерно распределения напряжений в арматуре на участке м/у трещинами l s – базовое расстояние между трещинами , где - площадь растянутой зоны. σ s – напряжение в растянутой арматуре изгибаемого ПН элемента. Для нахождения рассматривается следующая модель: бетон растянутой зоны не учитывается, эпюра в бетоне сжатой зоны криволинейная. 27. Последовательность изменения предварительного напряжения в центрально растянутых и изгибаемых элементах Центрально растянутые элементы. При изготовлении элемента арматуру натягивают до начального контролируемого напряжения на упоры форм, производят бетонирование, тепловую обработку и выдерживают в форме до приобретения бетоном необходимой передаточной прочности. В этом состоянии произошли первые потери в основной их части. Затем при освобождении с упоров форм и отпуске натяжения арматуры благодаря сцеплению материалов создается обжатие бетона, развиваются деформации быстронатекающей ползучести и происходят потери. С течением времени происходят вторые потери, соответственно уменьшаются и упругие напряжения в бетоне. После загружения элемента при постепенном увеличении внешней нагрузки напряжения в бетоне от предварительного обжатия погашаются. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к появлению в бетоне предельных растягивающих напряжений. Изгибаемые элементы. При натяжении на упоры форм верхнюю и нижнюю арматуру натягивают на величину начальных контролируемых напряжений. После бетонирования и твердения в процессе тепловой обработки происходит основная часть первых потерь предварительных напряжений в арматуре. После приобретения бетоном необходимой прочности арматура освобождается с упоров форм и обжимает бетон; предварительные напряжения в арматуре в результате быстронатекающей ползучести и упругого обжатия бетона уменьшаются. При этом вследствие несимметричного армирования и внецентренного обжатия элемент получает выгиб. С течением времени происходят вторые потери напряжений арматуры. После загружения внешней нагрузкой погашаются напряжения обжатия в бетоне. При увеличении нагрузки напряжения в бетоне растянутой зоны достигают предельных Rbtn. Это и будет концом напряженно-деформированного состояния при изгибе. При изгибе, как и при растяжении, перед образованием трещин напряжение в растянутой арматуре превышает соответствующее напряжение в арматуре элементов без предварительного напряжения. Этим и определяется значительно более высокое сопротивление образованию трещин при изгибе предварительно напряженных элементов. При увеличении нагрузки в растянутой зоне появляются трещины, наступает стадия напряженно-деформированного состояния. С дальнейшим увеличением нагрузки растягивающие напряжения в арматуре и бетоне достигают предельных, происходит разрушение. Напрягаемая арматура площадью сечения A sp ’ , расположенная в зоне, сжатой от действия внешней нагрузки, деформируется совместно с бетоном сжатой зоны, при этом предварительные растягивающие напряжения в ней уменьшаются. 28. Расчет и конструирование преднапряженной фермы покрытия Расчет опорного узла: 1.Расчет прочности по линии АВ(отрыв) ∑ Х = 0; N p = N sp + N s + N sw ctg(a) 𝐴 = ∝ , где 𝑁 = 𝑅 𝐴 ; 𝑁 = 𝑅 𝐴 2.Расчет прочности по линии АС (изгиб) ∑ 𝑀 = 0 𝑄(𝑙 + 𝑎) ≤ 𝑁 + 𝑁 ℎ − + 𝑁 ℎ − , где 𝑥 = Общие положения по расчету фермы 1. Определение действующих нагрузок: • Постоянных и Временных 2. Расчетная схема – статически-определимая система за счет введения в узлы шарниров (учет влияния жестких узлов незначительно влияет на усилия в элементах фермы, в пределах точности инженерных расчетов). 3. Нагрузки на фермы за счет подбора ширины плит приложены в узлах фермы, это приводит к тому, что все элементы фермы либо растянуты, либо сжаты. (плиты преимущественно дб оперты на узлы) 4. Усилия в элементах фермы определяются одним из методов строительной механики (чаще всего графическим методом, построением диаграммы Максвелла- Кремоны). 5. Усилия сводятся в таблицу, по которой устанавливаются наиболее невыгодные сочетания, на которые и производят расчет элементов фермы: нижний пояс – на растяжение, верхний – на внецентренное сжатие, решетка – на сжатие и растяжение. По расчету в нижнем поясе устанавливается напрягаемая арматура. 6. Расчет по I группе предельных состояний ведется для стадий: изготовления, транспортировки, монтажа и эксплуатации. Расчет по II группе предельных состояний ведется только для стадии эксплуатации. Примечания: 1. При неузловой передаче нагрузки верхний пояс рассчитывается как многопролетная неразрезная балка ломаного очертания, опорами которой являются узлы. 2. Безраскосные фермы рассчитываются как многопролетные статически неопределимые рамы с помощью ЭВМ или по специальным таблицам единичных усилий. При конструировании предусматриваются уширения в узлах (вуты): уменьшение концентрации напряжения и лучшая анкеровка арматуры. 29. Расчет и конструирование сплошной двухскатной балки покрытия 1.Действующие нагрузки: • Постоянные (кровельный ковер, плиты покрытия, собственный вес балки); • Временные (снег – длит., кратковременная, подвесной транспорт). 2. Расчетная схема – простая балка на двух опорах. 3. Определяем усилия (M, Q) и наиболее опасные сечения. 4. Для двускатной балки М – 0,37L от опоры. 5. По М определяем A s арматуры, по Q – диаметр и шаг поперечной арматуры. 6. Расчет по I группе предельных состояний ведется для стадий: изготовления, транспортировки, монтажа и эксплуатации. 7. Расчет по II группе предельных состояний ведется только для стадии эксплуатации. Армирование: По нижнему поясу пн арматурой: Проволоки Вр1200/ Вр1400; Стержневая арматура А540/А600; Канаты К1400/К1500. Верхний пояс армируется обычной арматурой: А400/А500/А500С. Стенка армируется каркасами. 30. Многоэтажные железобетонные здания. Классификация по конструктивным схемам. По этажности делят на: 1) 16 эт, 50м 2)25 эт, 75м 3)40 эт, 120м 4) все, что выше По конструктивной схеме: 1. Рамно-каркасная (жесткие узлы сопряжения ригелей и колонн создают диски жесткости, обеспечивающие пространственную устойчивость) 2. Каркасная с безбалочными плитами перекрытия (плиты перекрытия опираются непосредственно на колонны, пространственная жесткость обеспечивается жесткими дисками перекрытия и установкой диафрагм жесткости- стенки между колоннами для избегания крутящих моментов и обеспечения жесткости. Пространственная система диафрагм- ядро или ствол жесткости) 3. Каркасно-ствольная система (имеет ствол жесткости, обеспечивающий боковую жесткость здания, например, лифтовая шахта) 4. Каркасная с решетчатыми горизонтальными диафрагмами в виде ферм 5. Многосекционная, коробчатая (выполняется из отдельных секций по коробчатой системе) 6. Бескаркасные здания ( с несущими наружними или внутренними стенами) 7. Здания из объемных блоков на комнату или квартиру 3. 4. 1. 2. 31. Основы расчета многоэтажных железобетонных зданий рамной системы. Рамная система имеет все жесткие узлы, а все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимает ж/б каркас. 1. Назначаются предварительные размеры сечения ригеля и колонн. 2. По результатам предварительного подбора сечения производят их унификацию. Подсчитывают погонную жесткость стоек и ригеля (i р , i c ). Погонная жесткость- жесткость сечения деленная на длину элемента. 3. Если пролеты равны или отличаются не более чем на 20%, а высота этажей и ярусная нагрузка одинаковы, все узлы стоек получают равные углы поворота и узловые моменты. Таким образом многоэтажная рама мб расчленена на ряд одноэтажных. 4. Изгибающие моменты в стойках определяют как разность опорных моментов ригелей в узлах путем распределения ее пропорционально погонным жесткостям стоек. 5. Выполняется перераспределение усилий в целях экономии арматуры (с опорных сечений момент распределяют в пролетные, что экономит до 20%). При расчете на горизонтальную ветровую нагрузку, распределенную нагрузку заменяют сосредоточенной силой в узлах. 6. По полученным усилиям производится перерасчет сечения ригеля и колонны, подбирается рабочая арматура. В сечении колонны меняем только армирование (в целях унификации). В связи с чем рамные конструкции ограничиваются 16-ю этажами, так как при более высоких этажах имеет место переармирование и сечение ригеля и колонны не может быть постоянным. Предельное армирование колонны – 3%. |