Назовите примеры первых сооружений из камня
 Скачать 1.97 Mb.
|
|
Бетон – искусственный камень с гарантированными физико-механическими свойствами, самый распространенный на земле строительный материал с рационально подобранным составом. 28. В чем сущность железобетона? Железобетон – это композитный материал, включающий в себя две составляющие: бетон и стальную арматуру. Железобетон представляет собой искусственный материал, в котором целесообразно используются свойства бетона, хорошо сопротивляющегося сжимающим усилиям, и стальной арматуры. 29. На чем основана совместная работа арматуры и бетона? Совместная работа бетона и арматуры при различных воздействиях обуславливаются следующими факторами: наличием значительных сил сцепления между бетоном и стальной арматурой; почти одинаковыми значениями коэффициентов температурной деформации стали и бетона, вследствие чего при изменении температуры в конструкциях не возникают внутренние усилия, которые могут нарушить сцепление между арматурой и бетоном; хорошей защитой бетоном арматуры от коррозии и огня. 30. Назовите основные преимущества железобетона. Большое распространение железобетона в современном строительстве вызвано, прежде всего, его значительными техническими и экономическими преимуществами в сравнении с другими строительными материалами: - доступность исходных материалов для изготовления бетона (до 70-80% массы железобетона составляют местные каменные материалы - песок, гравий или щебень): замена стальных и деревянных конструкций железобетонными позволяет экономнее расходовать в строительстве сталь и древесину, незаменимые в других отраслях народного хозяйства. - долговечность благодаря надежной сохранности арматуры, заключенной в бетон; - высокая прочность: прочность бетона со временем не только не уменьшается, но даже может увеличиться; - малые эксплуатационные расходы: железобетон хорошо сопротивляется атмосферным воздействиям, что особенно важно при строительстве открытых инженерных сооружений (эстакады, мачты, трубы, мосты и др.); - высокая огнестойкость: практика показала, что защитный слой бетона толщиной 1,5-2 см достаточен для обеспечения огнестойкости железобетонных конструкций при пожаре; - высокая сейсмостойкость благодаря их монолитности и большей жесткости по сравнению с конструкциями из других материалов; - возможность придания любых целесообразных конструктивных и архитектурных форм. 31. Перечислите недостатки железобетонных конструкций. К недостаткам железобетонных конструкций следует отнести: - относительно большой собственный вес; - возможность появления трещин до приложения эксплуатационной нагрузки, а также от действия внешних нагрузок из-за низкого сопротивления бетона растяжению; - сравнительно высокую тепло- и звукопроводность, требующую в некоторых случаях устройства специальной изоляции; - сложность производства работ, особенно в зимнее время, и при изготовлении предварительно напряженных конструкций; - высокую энергоемкость при изготовлении конструкций; - температурные ограничения (совместная работа арматуры и бетона обеспечивается в пределах температур от –50 до +100О С). 32. Назовите способы изготовления и возведения железобетонных конструкций. По способу возведения различают: железобетонные конструкции сборные, изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые на строительных площадках; монолитные, полностью возводимые на месте строительства; сборно-монолитные, в которых рационально сочетается использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и монолитных частей конструкций. Сборные железобетонные конструкции получили широкое распространение, так как их применение даёт возможность индустриализации и максимальной механизации строительства. При изготовлении сборных конструкций в заводских условиях можно широко применять наиболее прогрессивную технологию приготовления, укладки и обработки бетонной смеси, автоматизировать производство, упростить строительные работы. Особенно эффективен сборный железобетон при членении сооружения на небольшое количество различных типов повторяющихся элементов. Монолитные железобетонные конструкции находят широкое применение в сооружениях, трудно поддающихся членению и унификации, например в некоторых гидротехнических сооружениях, тяжелых фундаментах, плавательных бассейнах, в сооружениях выполняемых в передвижной или скользящей опалубке (оболочки покрытий, силосы и т.п.) Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов и монолитного бетона, укладываемого на месте строительства
по виду заполнителя: по условиям твердения 34. по структуре: бетоны плотной структуры, у некоторых пространство между зернами заполнителя полностью занято затвердевшим вяжущим: крупнопористые малопесчаные и беспесчаные; поризованные, т.е. с заполнителями и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего; ячеистые с искусственно созданными замкнутыми порами.
37. В качестве плотных заполнителей для тяжёлых бетонов применяют щебень из дроблённых горных пород (песчаника, гранита, диабаза и др.) и природный кварцевый песок. Пористые заполнители могут быть естественными (перлит, пемза, ракушечник и др.) или искусственными (керамзит, шлак и т.п.). 38. Разрушение сжимаемого образца, как показывают опыты, возникает вследствие разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микроскопические трещины отрыва, которые с ростом нагрузки соединяются, образуя видимые трещины, параллельные (или с небольшим наклоном) направлению действия сжимающих сил (рис. 1,б). Затем трещины раскрываются, что сопровождается кажущимся увеличением объема, и, наконец, наступает разрушение бетона. 39. Кубиковая: При осевом сжатии кубы разрушаются вследствие разрыва бетона в поперечном направлении (рис. 2,а).Наклон трещин разрыва обусловлен силами трения, которые развиваются на контактных поверхностях — между подушками пресса и гранями куба. Силы трения, направленные внутрь, препятствуют свободным поперечным деформациям куба и создают эффект обоймы. Удерживающее влияние сил трения по мере удаления от торцевых граней куба уменьшается, поэтому после разрушения куб приобретает форму четырех усеченных пирамид, сомкнутых малыми основаниями. Если при осевом сжатии куба устранить влияние сил трения смазкой контактных поверхностей, поперечные деформации проявляются свободно, трещины разрыва становятся вертикальными, параллельными действию сжимающей силы, а временное сопротивление уменьшается примерно вдвое (рис. 2,б).Согласно стандарту кубы испытывают без смазки контактных поверхностей. Призменная: Поскольку железобетонные конструкции по форме отличаются от кубов, в расчетах их прочности не может быть непосредственно использована кубиковая прочность бетона. Основной характеристикой прочности бетона сжатых элементов является призменная прочность Rb — временное сопротивление осевому сжатию бетонных призм. Опыты на бетонных призмах со стороной основания аи высотой hпоказали, что призменная прочность бетона меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношения h/а 40.  Рис. 2. Характер разрушения бетонных кубов а- при трении по опорным плоскостям; б – при отсутствии силы трения; 1 – силы трения; 2 – трещины; 3 – смазка 41. Опытами установлено, что прочность бетона одного и того же состава зависит от размера куба: если временное сопротивление сжатию бетона для базового куба с ребром 150 мм равно R, то для куба с ребром 200 мм оно уменьшается приблизительно до 0,93 R, а для куба с ребром 100 мм — увеличивается до 1,1 R. Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров куба и расстояния между его торцами. 42.  Рис.3. График зависимости призменной прочности бетона от отношения размеров испытываемого образца. 43. Поскольку железобетонные конструкции по форме отличаются от кубов, в расчетах их прочности не может быть непосредственно использована кубиковая прочность бетона. Основной характеристикой прочности бетона сжатых элементов является призменная прочность Rb — временное сопротивление осевому сжатию бетонных призм. 44.  Рис. 4. Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной балки 45. Повышение прочности бетона на растяжение может быть достигнуто увеличением расхода цемента, уменьше нием W/С, применением щебня с шероховатой поверхностью. 46, Прочность бетона нарастает в течение длительного времени, но наиболее интенсивный ее рост наблюдается в начальный период твердения. Так, прочность бетона, приготовленного на портландцементе, интенсивно нарастает первые 28 сут, на пуццолановом и шлаковом портландцементе — первые 90 сут. Но и в последующем при благоприятных условиях твердения — положительной температуре, влажной среде — прочность бетона может нарастать еще весьма продолжительное время, измеряемое годами (рис. 6).Объясняется это явление длительным процессом образования цементного камня. Если бетон остается сухим, как это часто бывает при эксплуатации большинства железобетонных конструкций, то по истечении первого года дальнейшего увеличения прочности ожидать уже нельзя 47. Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. С этой целью железобетонные изделия на заводах подвергают тепловой обработке при температуре до 90 °С и влажности до 100 % или же специальной автоклавной обработке при высоком давлении пара и температуре до 170 °С. Эти способы позволяют за сутки получить бетон, прочность которого составляет около 70 % проектной. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается. 48. Они характеризуются числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. При снижении прочности не более чем на 15 %: тяжелый и мелкозернистый бетоны — F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500; легкий бетой —F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500; ячеистый и поризированный бетоны — F15, F25, F35, F50, F75, F100. 49. Охарактеризуйте марку бетона по водонепроницаемости. Марки бетона по водонепроницаемости: W2; W4;W6; W8; W10; W12. Они характеризуются предельным давлением воды (кг/см2), при котором ещё не наблюдается ее просачивание через испытываемый образец 50. Назовите основные виды деформаций бетона. В бетоне различают деформации двух основных видов: объемные, силовые. 51. Какие деформации относятся к объёмным деформациям? объемные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием ползучести, усадки, изменения темпера туры и влажности 52. Какие деформации относятся к силовым деформациям? силовые, развивающиеся главным образом вдоль направления действия сил. 53. Из каких компонентов состоит полная деформация бетона? При однократном загружении бетонной призмы кратковременно приложенной нагрузкой деформации бетона έb= έe+ έpl , (4) т. е. она складывается из упругой деформации έeи неупругой пластической деформации έpl 54. Как влияет скорость загружения на величину деформаций? Упругие деформации бетона соответствуют мгновенной скорости загружения образца, в то время как неупругие деформации развиваются во времени. С увеличением скорости загружения υпри одном и том же напряжении σb неупругие деформации уменьшаются 55. Что называется ползучестью бетона? Свойства бетона, характеризующиеся нарастанием неупругих деформаций с течением времени при постоянных напряжениях, называют ползучестью бетона 56. Что называют релаксацией напряжений? Свойство бетона, характеризующееся уменьшением с течением времени напряжений при постоянной начальной деформации εb0, называют релаксацией напряжений. 57. Что понимается под арматурой в железобетонных конструкциях? Её назначение. Под арматурой понимают гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные в массе бетона, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными и продольными силами, действующими на конструкцию в стадии её эксплуатации. Назначение арматуры - воспринимать растягивающие усилия (при изгибе, внецентренном сжатии, центральном и внецентренном растяжении), а также усадочные и температурные напряжения в элементах конструкций. 58. Как классифицируется арматура по назначению? По назначению арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Арматура, устанавливаемая по расчету – рабочая; устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям – монтажная. 59. По каким признакам классифицируется арматура? В зависимости от технологии изготовления различают стержневую и проволочную арматуру. В зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной, т.е. подвергнутой термической обработке, или упрочненной в холодном состоянии – вытяжкой, волочением. По форме поверхности арматура периодического профиля и гладкая. По способу применения при армировании железобетонных элементов различают напрягаемую арматуру, т.е. подвергаемую предварительному напряжению, и ненапрягаемую. 60. Назовите классы арматурных сталей и применение их в железобетонных конструкциях. Стержневая арматура – разделяется на шесть основных классов: A-240 (A-I), A-300 (A-II), A-400 (A-III), A-540 (A-IIIв), A-600 (A-IV), A-800 (A-V), A-1000 (A-VI). Стержневая арматура класса A-240 (A-I) имеет гладкую поверхность, остальные классы – периодический профиль. Проволочная арматура – разделяется на два класса: B-500 (Bp-I), Bp-1500 (Bp-II). Канатная арматура - разделяется на два класса: 7- и 19- проволочную классов К1400 и К1500 (К-7,К-19) Для железобетонных конструкций, проектируемых без предварительного напряжения следует предусматривать арматуру: - горячекатаную гладкую арматуру класса А240 (A-I); - горячекатаную и термомеханически упрочненную периодического профиля классов А300 (А-II), А400 (А-III), А500 (А-IIIв); - холоднодеформированную периодического профиля класса В500 (Bp-I). В качестве арматуры железобетонных конструкций, устанавливаемой по расчету, рекомендуется преимущественно применять: - арматуру периодического профиля классов А500 и А400; - арматуру периодического профиля класса В500 в сварных каркасах и сетках. Для железобетонных конструкций, проектируемых с предварительным напряжением следует предусматривать: в качестве напрягаемой арматуры: - горячекатаную и термомеханически упрочненную периодического профиля классов А600 (A-IV), A800 (A-V), A1000 (A-VI); - холоднодеформированную периодического профиля классов от Вр1200 до Вр1500 (Вр-II); - канатную 7- и 19- проволочную классов К1400 и К1500 (К-7,К-19); - упрочненную вытяжкой периодического профиля класса А540 (А-IIIв); в качестве ненапрягаемой арматуры: - горячекатаную гладкую класса А240 (A-I); - горячекатаную и термомеханически упрочненную периодического профиля классов А300 (A-II), A400 (А-III), А500 (А500С); - холоднодеформированную периодического профиля класса В500 (Bp-I, В500С) в сварных каркасах и сетках. 61.По какой диаграмме устанавливают характеристики прочности и деформативности арматурных сталей? Характеристики прочности и деформаций арматурных сталей устанавливают по диаграмме s-s (рис. 2), получаемой из испытания образцов на растяжение. 62.Что такое физический предел текучести стали? (у) – физический предел текучести арматурной стали. При (у) деформация развивается без заметного увеличения напряжения. 63.Что такое условный предел текучести стали? В случае, если такая площадка отсутствует, что характерно, например, для хрупких тел, вместо σт используется условный предел текучести σ0,2(читается: сигма ноль-два), который соответствует напряжению, при котором остаточная (пластическая деформация) составляют 0,2 % от длины испытываемого образца. 64.Что понимается под деформативностью арматурной стали? Под деформативностью понимают характеристики пластичности стали, характеризуемые формой диаграммы S-S (рис. 2), величину угла загиба или число перегибов в холодном состоянии, ползучесть стали (реологические свойства) |