Назовите примеры первых сооружений из камня
 Скачать 1.97 Mb.
|
Первые сооружения из необработанного камня возводились еще в каменном веке. Самые ранние постройки сохранились до наших дней — это египетские пирамиды, храмы, дворцы, замки, крепости.
Для современного строительства особенно характерно применение Железобетона в виде сборных конструкций индустриального изготовления, используемых при возведении жилых, общественных и производственных зданий и многих инженерных сооружений. Рациональные области применения монолитного железобетона — гидротехнические сооружения, дорожные и аэродромные покрытия, фундаменты под промышленное оборудование, резервуары, башни, элеваторы и т.п
Избы, терема, храмы, сторожевые башни возводились в виде деревянных срубов. До нас дошли выдающиеся памятники деревянного зодчества, кото- рые были созданы в XII — XVIII. Деревянные конструкции применялись и при строительстве мостов, плотин, шлюзов.
Применение металла в строительстве началось еще в предшествующие столетия. Из него изготавливались отдельные конструктивные и декоративные элементы зданий. В частности, железные перемычки и тяги использовались для укрепления кирпичных стен и сводов. Началом «эры металла» в европейском мостостроении был первый в мире чугунный мост.
Недостатками металлических конструкций являются их подверженность коррозии и сравнительно малая огнестойкость.
России железобетон применяют с 1886 г. для перекрытий по металлическим балкам. В 1904 г. в Николаеве построен первый в мире железобетонный маяк.
Необходимо знать внешние воздействия, воспринимаемые зданием в целом и его отдельными элементами , которые можно разделить на два вида: силовые и несиловые или воздействия среды. К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:
Внешние воздействия на здание: К несиловым относятся:
Цель расчета строительной конструкции – не допустить наступления предельного состоя- ния в процессе её возведения и эксплуатации.
Предельное состояние – это такое состояние строительной конструкции, по достижении которого она перестаёт удовлетворять предъявленным к ней эксплутационным требованиям, а так же требованиям, заданным при возведении.
В соответствии с нормами при расчете учитывают две группы предельных состояний.
Нагрузки подразделяются на расчетные и нормативные.
Основные сочетания нагрузок для зданий и промышленных сооружений состоят из собственного веса конструкций, полезных нагрузок, снеговых нагрузок, нагрузок от рабочих кранов. Дополнительные сочетания нагрузок состоят из нагрузок, входящих в основные сочетания, с добавлением нагрузок от ветра, монтажных кранов или воздействия температуры. Особые сочетания нагрузок состоят из особого воздействия (например, сейсмической нагрузки), собственного веса конструкций, полезных нагрузок и ветра. При этом учитывается воздействие только одного из всех действующих кранов при одновременной нагрузке от ветра.
Нормативное сопротивление Rn это установленное нормами предельное значение напряжений в материале. Оно служит основной характеристикой сопротивления материалов силовым воздействиям и обычно равно контрольной характеристике в соответствии с ГОСТами на материалы. Расчетные сопротивления — результат деления нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности: по бетону при сжатии (растяжении) или по арматуре. Назначая эти коэффициенты, учитывают не только разброс значений прочности, но и другие факторы, влияющие на надежность конструкции, которые с трудом поддаются статистическому определению.
А) По Классам Для выбора экономически целесообразных решений в зависимости от степени капитальности здания подразделяют: I класс — крупные общественные здания, жилые здания вы сотой более девяти этажей; II класс — общественные здания массового строительства, жилые здания высотой от шести до девяти этажей; III Класс — небольшие общественные здания, жилые здания высотой 3—5 этажей; IV класс — малоэтажные жилые здания, временные здания. Б) Здания и сооружения по степени ответственности, которая определяется размером материального и социального ущерба при отказе, делят на три класса (уровня). Класс I. Основные здания и сооружения объектов, имеющих особо важное народнохозяйственное и (или) социальное значение, главные корпуса ТЭС, АЭС, центральные узлы доменных печей, дымовые трубы высотой более 200 м, телевизионные башни, резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью свыше 10 тыс. м3, крытые спортивные сооружения с трибунами, здания театров, кинотеатров, цирков, крытых рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, больниц, родильных домов, музеев, государственных архивов и т.п. Класс II. Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное народнохозяйственное и (или) социальное значение (объекты промышленного, сельскохозяйственного, жилищно-гражданского назначения и связи, не вошедшие в I и III классы). Класс III. Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное народнохозяйственное и (или) социальное значение, - склады без процессов сортировки и упаковки для хранения сельскохозяйственных продуктов, удобрений, химикатов, угля, торфа и др., теплицы, парники, одноэтажные жилые дома. опоры проводной связи, опоры освещения населенных пунктов, временные 146. Какие два случая расчета внецентренно-растянутых элементов вы знаете?
17. Что называется основанием и фундаментом здания. Основанием называют толщу грунтов, воспринимающих нагрузку от здания и сооружения. Разделяют их на естественные и искусственные. Естественным считается основание, которое используется в условиях природного залегания после незначительной предварительной подготовки. Искусственные основания — это такие основания, свойства которых улучшают с помощью различных методов (конструктивных, уплотнения и закрепления). Фундаментом называют подземную часть здания, предназначенную для передачи нагрузки от веса сооружения на основание (рис. 9,а). Плоскость фундамента, опирающуюся на основание, называют подошвой. Поверхность фундамента, на которую опирается надземная часть конструкции и границы между уступами фундамента, называют обрезом. Слой грунта, на который опирается подошва, называют несущим слоем, остальные слои — подстилающими. Расстояние от поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента df. Объем грунта, деформирующийся под действием внешней нагрузки, — это рабочая зона основания. Глубину рабочей зоны основания называют мощностью сжимаемой толщи Нс. Уровень подземных вод обозначают отметкой WL, подошвы фундамента — FL, нижнюю границу сжимаемой толщи BS. 19. Приведите классификацию фундаментов, используемых в современном строительстве. По способам передачи давления от сооружения на грунты оснований различают три категории фундаментов: фундаменты в открытых котлованах (рис. 9,б), которые возводятся в котлованах и передают давление на основание только по подошве; фундаменты глубокого заложения (рис. 9, в) формируются или погружаются в грунт с помощью специальных устройств, они передают нагрузку на основание как путём трения по боковой поверхности фундамента, так и по подошве; свайные фундаменты (рис. 9, г) по способам передачи нагрузки на грунт основания и методам производства работ, при их устройстве, занимают промежуточное положение между двумя упомянутыми выше типами фундаментов. 20. Какие факторы следует учитывать при проектировании оснований и фундаментов? Надёжность оснований и фундаментов зависит от способа выполнения строительных работ, правильной оценки физико-механических свойств грунтов оснований, а также учёта их совместной работы с фундаментами и всеми надземными конструкциями. Неправильная оценка физико-механических свойств грунтов оснований, как правило, приводит к развитию неравномерных осадок фундаментов зданий и, в конечном счёте, к полному разрушению здания. 21. Какие принципы положены в основу проектирования оснований и фундаментов? 22. Что называется грунтами? Грунтами называются горные породы, слагающие верхние слои земной поверхности, образовавшиеся в результате выветривания. 23. Перечислите основные и дополнительные физические характеристики грунтов. В результате лабораторных исследований грунтов определяют три основных показателя: плотность грунта ненарушенной структуры ρ, равную отношению массы образца грунта к его объему; плотность твердых частиц грунта ρs, равную отношению массы твердых частиц к их объему, и природную влажность w, равную отноше_нию массы воды, содержащейся в грунте, к объему твердых частиц. 24. Приведите классификацию грунтов. К скальным грунтам относятся изверженные, метаморфические и осадочные горные породы. Крупнообломочные грунты в зависимости от гранулометрического состава классифицируются на валунные, галечниковые и гравийные. Песчаные грунты в зависимости от гранулометрического состава разделяют на гравелистые (крупнее 2 мм), крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые (менее 0,1 мм). Пылевато-глинистые грунты в зависимости от числа пластичности подразделяют на супеси, суглинки и глины. 25. Что такое просадочные, набухающие и вечномёрзлые грунты?. Просадочныеэто пылевато-глинистые грунты, которые при замачивании дают значительную дополнительную осадку (просадку). Набухающие грунтыспособны при увлажнении увеличиваться в объеме. Вечномерзлые грунтырасполагаются на значительной территории России. Они характеризуются наличием в порах воды, находящейся в замерзшем состоянии, в течение трех и более лет. При повышении температуры возможно оттаивание вечномерзлого грунта, сопровождающееся изменением внутренней структуры, что может привести к развитию дополнительных неравномерных осадок. 26. Как влияют подземные воды на фундаменты и свойства грунтов, что такое верховодка? может снизить эксплуатационные характеристики оснований и фундаментов. В некоторых случаях в силу тех или иных причин влага может скапливаться у поверхности основания, вызывая образование верховодки (поверхностных вод) 27. Что называют бетоном? 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.  |