Расчет стен подвала каменных зданий. Особенности эскизного проектирования монолитного железобетонного балочного перекрытия. Понятие о статическом расчете элементов железобетонных конструкций по упруго-пластической стадии. Расчет элементов каменных конструкций с продольной арматурой

44.Расчет стен 1-этажн.зданий по упругой конструктивн.схеме.К таким относ:1-этажн. пром. и складские здания,в которых расстояние м/у поперечн. стенами >предельн.вел-ны (l>lпред).Для расчета кам. стен вырезают поперечник зд-я, представляющ. соб. раму. Стены и столбы жестко заделаны в гр. и шарнир но соединены в середине.

Шир.сеч-я (bf,bf’) назнач. в завис-ти от  конструкции опирания покрытия на стену.

1.Опорное давл-е распределяется равномерно по всей стене(плиты, наличие распредел.устр-в мауэрлат). В эт случае за ширину стены(при глухих стенах) принима ется расст-е м/у осями смежн.поперечников. При сте нах с проемами за ширинуb приним-ся шир.простенка.

2.Давл-е передается в отдельн.точки. Для конструктив ного расчета ширина принимается переменной

-в верхнем сеч-и – b; -в нижнем сеч-и – b’f=b+H, но не >ширины простенка. Для статич.расчета: b’f=b+2/3H. Кладка проверяется на внецентренное сжатие

1.Виды и конструктивные особенности монолитных железобетонных перекрытий. Элементы переркрытий. Влияние технологии изготовления и классификация элементов. Достоинства и недостатки. Область применения.

1)Монолитные ребристые перекрытия балочного типа:

Состав: главные и второстепенные балки, объединенные монолитной плитой. направление главных балок может быть как вдоль так и поперек здания и зависит от типа и назначения здания. Продольное расположение главных балок применяют в гражданских зданиях для избежания образования световых мешков и темных потолков, поперечное принимают в промзданиях для повышения жесткости здания в целом.Плита в перекрытии работает на изгиб в коротком направлении. l_пл=1.7-2.7м если l_пл<1м – часторебристое перекрытие, h_пл=(1/25-1/40)l_пл или 5-10 см; h_вт.б.=(1/12-1/20)l_вт.б., b_вт.б.=(1/-1/3) h_вт.б; h_гл.б.=(1/8-1/15)l_гл.б., b_гл.б.=(1/2-1/3)h_гл.б.

С целью применения унифицированных опалубок размеры балок рекомендовано делать кратными 50 мм, при высоте балки больше 600 мм – кратно 100 мм

2)Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по контуру.Состав перекрытия: плита перекрытия опирается на балки одинаковой высоты, расположенные в 2 взаимноперпендикулярных направлениях по осям колонны.

l₂/l₁=1-1,5

Разновидностью являются кессонные перекрытия

:

Данный тип перекрытий обладает большей архитектурной выразительностью, широко применяется в гражданских зданиях в фойе, вестибюлях. Но менее экономичен по сравнению с монолитным ребристым перекрытием балочного типа. В данном варианте h_пл=5-14см, также рекомендуется для меньших нагрузок. Применяется в основном по архитектурным соображениям. Больше расход арматуры и бетона.

3)Монолитное безбалочное перекрытие.

Состав: сплошная плита опертая непосредственно на колонны с капителями. Сетка колонн может быть прямоугольной и квадратной (l₁/l₂≤1,5). Рационально применять сетку 6х6м. Толщина безбалочной плиты h=(1/32-1/35)l₂, где l₂ – размер большего пролета.Преимущество безбалочных перекрытий в лучшем использовании объема помещения из-за отсутствия выступающих ребер, облегчении устройства различных производственных проводок и коммуникаций. Безбалочные перекрытия применяют преимущественно для многоэтажных складов, промзданий с большими временными нагрузками.

6.Понятие о статическом расчете элементов железобетонных конструкций по упруго-пластической стадии. Понятие о пла­стическом шарнире. Преимущества расчета по упруго-пластической стадии. Способы практического осуществления упру­го-пластической работы элементов. Пояснить на примерах.

Сущн. стат. расчета стат. неопред. ж/б к-й с учетом перераспр усилий закл в след: При некот. зна­ч. нагр. напр. в растянутой арматуре из мягкой стали достигают пред. текучести. С разв в арм. пластич. деформаций (текучести) и ж/б к-ии возник участок боль­ших местных деформаций, называемый пластич шарниром. В стат. неопред. к-ии(в балке, защемленной на опорах)  с появл. пласт. шарнира повороту частей балки, развитию прогиба системы и увеличению напряж в сжатой зоне препятствуют лишние связи (за­щемления на опорах); возникает стадия II-а, при кото­рой но Это возм при  <0,35. Этим же усл-м огрн шир раскр трещ в пласт шарн. Огран и вел перерспр мом (<30%)/

В ста­т неопред сист вознике пласт шарнира равносильно выключению лишней связи и сниж. на 1 степ. стат. неопред. сист.

Пример: глав балка монолит перекр. Место для проектир образ пласт шарнира выбирается на про­межут опоре, по грани примык к колонне. Выбор места обусловлен тем, что в этом сечении велич изгиб-го момента достигает макс вел при загружении временной нагрузкой, а возможности его восприятия нецелики из-за малой вел шири­ны сжатой зоны и, соответственно большой ее высоты. Велич сниж момента след назначать макс допуст(30%). Снижение момента на опоре приведет к возрастанию моментов в пролетных сечениях.Огибающ эпюра усилия представляет собой график макс и миним усилий в опред сеч-х балки при учете люб возможных вариантой размещ временной нагрузки.При постр огиб  эпюры надо иметь виду, что несиммете варианты загруж врем нагрузкой м/б выполнены так и наоборот, по­этому огиб эп будет всегда иметь ось симметрии.

10. Особенности расчета и конструирования безбалочных перекрытий по всем этапам проектирования.

Безбалочное монол перекр предст собой сплош плиту, опертую непоср на ко­лонны с капителями. Безбалочные перекрытия проект с квадр или прямоуг равнопрол сеткой колонн(l₂/l₁<1.5). Рацион квадр сетка колонн-6х6м. Для опир безбалоч плиты на кол в прим капители 3 типов: I — при легк нагр, II и III — при тяжелых нагрузках.

В капит всех 3 ти­пов разм м/д пересечи напряжений скосов с ниж пов-ю плиты принят исх из распре­д опорн давл в бет под углом 45°.(с=0,2-0,3l)Разм и очерт капит д/б подобр так, чт искл продавл безбал пл по перим капит-усл прочн:Толщ монол пл h=(1/32-1/35)l₂, l₂-пролёт.Б/балоч перекр рассч по мет пред равнов. Д/б/бал пл расчёт загруж явл: 1)полосов нагр ч/з прол и 2)сплош по всей площ:-

1)-образ 3 лин пласт шарн, соед звенья в местах излома-в прол и у опор. Рассчит из усл, что (опор+прол мом-ты, восприн сеч-м пл в пласт шарн)=балоч мом пл.2)-пласт шарндел кажд пан на 4 звена, кот поворач вокруг опор ширн, рапол под углом к рядам кол. Исп д/рас по Iiгр пред сост..Армирование:мон б/бал плита-рулон или плоск сварн сетками, капит-для воспр усадоч и температ услий.

Б/бало сборн перекр сост из кол и капит, межкол плит, распол в 2напр и пролёт плит.Рассчит как раму(ригели-межкол пл, стойки-кол). Изкиб мом в межкол пл опр как в неразрез балке с уч упруго-пласт раб. Пролёт пл:1)рассч по балоч сх-е многопустот2)по мет пред равнов.Капит рассч как продол риг на 1опорн давл  2мом от межкол пл 3на монтаж нагр.

7. Особенности статического расчета элементов железобетонного монолитного балочного перекрытия. Влияние способов

загружения на статический расчет.

Цель статич расчета: опред усилий, действ-х в сеч эл-в. Сеч с макс по веле усилиями, как правило, явл расчет. Проектир-е к-ии явл стат неопр., расчёт произв по упругопласт стад работы.

Плита и второстеп балка - малоответ  к-ии, загруж равномер распр нагр.Расчёт произв-ся по извест формулам:

Плита: край прол

сред пр

1 пром оп

сред оп

Второст балка: 2 сх загруж: 1 в нечёт прол и  в чётн 2 наоборот

1прол

2 прол

3 прол

Глав балка – снач расч вып по упр стад, а зат по упругопласт. Особен расч глав балки по упругой стадии вызв необх рас­см неск вариантов загружен балки врем нагрузкой. Опр-ть моменты и поперечные силы для различных вариантов загружений в статически неопределимой балке можно по известным таблицам. Нагр собир с шир,= шагу ГБ и приклад в виде сосред сил.

Сх загруж(д/3зпролёт балки):

1.G(пост нагр)-во всех прол 2. V(врем нагр)-в первых 2х прол 3. V-в крайн прол-х 4. V-в сред прол

8.Особенности конструктивного расчета элементов железобетонного балочного перекрытия на изгибающий момент. Мето­дика выполнения расчета. Связь расчета со способом армирования элементов и видами применимых арматурных изделий. Ограничения и рекомендации норм, учитываемые при расчете.

Плита: армир-ся сетками.

1.Опр треб раб выс пл из усл огранич шир раскр трещ в пласт шарн на 1 пром опоре:  h = h₀ + a

2.Опр площадь арм в прол и на опоре В:

3. Принимаем по расчёту сетку с прод раб стерж.

Второстеп балка: армир-ся:а)сварн карк и надопорн сетками; б)свар карк в прол и над опорой; в) свар карк и шир сварн рулон сетками.

1. Уточн размеров попереч сеч:

h = h₀ + a

2. Опр полож гран сжат зоны бет: ->гран в полке и расч как для прямоуг сеч:

3. Принимае стерж армат

Глав балка: свар карк; вязан карк. – см. Второст балку.

Огранич: Для балоч к-ии диаметр продоль раб арм рек-ся на­значать не менее 10мм. Армат балочных эл-в конструируется симмо отно верт оси сеч (прин четное колич стержней).Число и диам раб стержней в балочном э-те связ с возм размещ опред кол-ва армат изделий в сечении элемента и колич рабочих стержней в кажд э-те

При армир балки сварн карк-ми (второстепенная балка) и 1.ширине <150мм допуск постановка 1 каркаса и соотв число раб стержней в каркасе 1 или 2; 2.ширине >150-350мм обяз постановка 2 карк и соотв число раб стерж 2 или 4.

3 и шир балки <350мм миниме число продоль раб армат два стержня. Максим число стержней опр-ся возможностью расстановки арматуры по ширине сечения балки с учетом

23 обеспечение пространственной жесткости каркаса одноэтажного промздания в продольном и поперечном направлении. Особенности расстановки и конструирования связей. Роль и конструкция жесткого диска покрытия.

Назначение связей: 1.обеспечение жесткости зд в целом. 2.обеспечение уст-ти сжатых поясов ригелей попер рам. 3.восприятие гориз ветровых нагрузок, действ-х в торец здания. 4.восприятие гориз-х усилий от крановых нагрузок.

Вертикальные связи:

Связи 1 типа – верт-е связевые фермы (уст-ся по тарцам зд и по середине) выполняются из стальных уголков м/у стропильными балками или фермами в плоскости продольных рядов колонн: предназначены для включения в работу диска плит покрытия с попер. Рамами. Устанав-ся в крайних ячейках каждого темпер-го блока. Крепятся сваркой к закл деталям. При высоте на опоре строп к-и h≤800мм. данные связи м. не устанав-ся. На это усилие рассчит-ся закладн детали.

Связи 2 типа – стальные распоры. Устан-ся вдоль темпер-го блока и служит для передачи гориз-х нагрузок на все колонны в прод. направлении. В случае наличия подкран балок эти функ-ии выпол-ют сами балки.

Связи 3 типа – верт. крестовые или портальные связи м/у колоннами – в центре темп-го блока. Они рассчит-ся на действие гориз. нагрузок(ветр. нагрузки, приложенной на торец зд., нагр-ка от продольн. торможения крана)

Гориз-е связи:

1 тип: связи по нижнему поясу ферм. препятствуют изгибу торцев. стены от ветра.

2 тип: по верхнему поясу связи устанавл-ся при прогонном покрытии

Устройство связ. фермы необходимо в случае нагрузки на 1 плиту более 15 кН и при наличии фонаря, доведенного до торца здания. В этом случае увелич-ся расч-я длина верх. пояса и связи вып-ют роль эл-ов уменьшающих длину.

Роль жесткого диска покрытия:

1.Распределяет местную горизонтальную нагрузку м/у всеми рамами темп-го блока.

2.Обеспечивает передачу гориз-х нагрузок с прод-х рам на поперечные и наоборот.

3.Обесп-ет устойчивость плоских строп-х констр-ий.

4.Участвует в обеспечении уст-ти зд. в целом.

Узлы сопряжения:

30 Особенности расчёта и конструирования стропильных двускатных железобетонных балок.

Двускатные балки покрытия вып-ся пролетом 12,18,24 м.

В наст. время выпол-ся 2 типов: 1)двутаврового сечения; 2)решетчатые балки;

Двутавровые балки экономичнее на 15% по расходу бетона и арматуры, но более трудоемки в изгот-ии.

Высота балок прин-ся (1/8 – 1/10)L (пролета) определяется уклоном верхнего пояса: i=1:12 h_оп=790мм.; : i=1:20 h_оп=900мм.

Толщина стойки двутавр-ой балки 60-100мм., зависит от возм-ти размещения в ней арматуры каркаса. м.зависеть от технологии бетонирования.

Ширина верхней сжатой полки устан-ся из усл-я обеспечения уст-ти при монтаже и транспортировании и b_f’=(1/50 – 1/60)l<220мм.

Ширина нижней полки b_f=200-300, опр-ся из усл-я размещения в ней напр-ой арматуры. Бетон В25-В60; Арматура: высокопрочная проволока, стержневая арматура, канаты.

Расчётная схема балки: однопролётная свободноопертая балка

сосред сила = опорному давл-ю в ребрах плит покрытия.

если кол-во сосред-х сил 4 и более – нагрузку разрешается принять равномерно распределенной эквив величиной.

Возможно загружение балки сосред силами от подвесного транспорта и фонаря.

Особенности стат расчета балок покрытия:

1.  особ-тью явл-ся то, что в наиб опасных сеч-ях по изгиб. моменту явл-ся сечение не в середине пролета, т.е. не с мах изгиб-им моментом. Оно расположено на расстоянии Х от опоры.

Х=(0,35 – 0,4)lo; i=1:12; Х=0.37lo

Определив момент в опас. сечении, кол-во арматуры определяется как для двутавров сеч-я с сжатой верх-й полкой.

2.Необходимость постановки попер. арматуры опред-ся расчётом наклон сечений. При этом реком-ся учесть разгруж-ее влияние наклона в верх сжатой грани.

Q=Q_в+Q_sw+N_в*tgβ, где N_в-усилия в верх. поясе; N_в=R_в*A_{верх.полки}

3.Расчет по 2 группе пред состояний.

При расчёте прогибов след-ет учитывать, что балки имеют переменную по длине жесткость.

балки по длине разбив-ся на 6 равных уч-ов(8,10…) В этих сеч-ях проверяют трещиностойкость балки, что необх-мо для расчета жесткости.

, 1/r_o….1/r_m – кривизны на опоре; 1/6,1/3,1/2 части в среднем сечении

Балки проверяют на прочность и трещиностойкость на усилия возникающие при изгот-ии, транспортир-ии и монтаже. Иногда образ-ся недопустимые нач. трещины. В этом случае в верх. зону устанав-ся дополн. напряж. арматура А'₃(20% от общего кол-ва арм-ры).

Сетки косвен. армирования – устан-ют после натяжения арматуры.

36. Подсчет нагрузок.

   Верт нагрузка склад-ся от Дей-я пост нагр.(собств вес) и временной.Врем нагр у многоэт зд чаще всего однотипны,т.к. СНиП требует подсчитывать нагрузки с учетом будущего изменения технологии. К врем нагр вводится пониж коэф.,он учитывает уменьш-е вероятности полной расч врем нагрузки по всей площади перекрытия.Коэф исп-ся для опред помещений.

1.  Коэф сниж-я врем нагрузки при расчете Эл-ов,воспринимающих нагрузку с одного перекрытия (плиты,ригели,колонны,ф-т)

   а) А>9м2,

   б) А>36м2,  

2. Коэф сниж-я врем нагрузки при расчете к-й,воспринимающих нагрузку от 2х и более перекрытий(колонны,ф-ты,стены)

 а ) А>9м2 , n- число загруженных перекрытий

  б) А > 36 м2,

Ветровая гориз нагрузка. Рассм-ся 2 напр-я ветра: перпендик продольной оси зд и паралл прод-ой оси. Если зд не прямоуг-ое в плане, то учит ся еще косое напр-е ветра.

При высоте зд > 12 эт или > 40 м также учитыв-ся пульсационная составляющая ветров давления(динам нагрузка) Зависит от периода собств колеб-й  и частоты.(см. СНиП «Нагрузки и возд»-динам нагр)

Рис.1

Для зд,имеющего неровности фасада(балконы,лоджии,эркеры) добавляется доп величина грузовой площади.

  После определения расч нагрузок переходят к опред-ю усилий в элементах каркаса путем проведения стат расчета.

37.Связевый каркас.

На верт нагрузку все Эл-ты каркаса рассчит-ся как отдельные по независ схеме.

Рис.6.

Ригели расчит-т как балку на 2х опорах-шарн-ое опир-е.Доп-но учит-ся растягивающие усилия в ригеля,возникающие при его работе в составе диска перекрытия.

Колонна рассчитывается как центр сжат---для сред рядов и внец сжат---для крайних рядов.Рис 7

Гориз нагрузки в связ каркасах восприн-ся диафрагмами и ядрами жесткости как в консольно-защемленных пилонах.

Если диафрагмы расставлены симметрично и одинаковых размеров,то усилия делятся пропорционально между ними.Диафрагма рассчитывается как внец-сжатый бетон. эл-т в 80 уровнях по высоте зд. Диафрагму проектируют с поэтапной разгрузкой на Эл-ты номин длины 6 и3 м. Толщина панели диаграммы 14-18 см. Класс бетона В-25—для нижних этажей,В-15—для верх этажей

48. Анкеровка стен и столбов.

                             -напряж.под опорой в балке

Расчет анкеровки производится не всегда

1)если расстояние м/ду анкерами превышает 3м

2)при несимметр.измен-ии толщ.столба или стены

3)при нагрузке (вертик)>1000кН

Усилие, на которое рассчит.сечение анкера:

41.Расчет центр-но и внец-но сжатых элементов кам.к-ций. Учет гибкости, деформативных св-в.

Ц/сж э-ты

Достаточно редко встречаются в практике проект-я.

А – площадь сеч-я,

m_g –коэф, учит-й влияние длит. Нагрузки.

При h≥30 см, i≥8.7см  m_g =1

       h <30 см, i<8.7см 

N_д- длительная составляющая нагрузки

N – полная нагрузка

η – по табл.20 СНиП, в зав-ти от гибкости эл-та λ и вида камня.

φ – коэф продольного изгиба, прин-ся по табл.18 СНиП, в зав-ти от гибкости эл-та λ и упругой хар-ки кладки

Внец/сж э-ты

Случайный эксцентр-т учит-т в нес-х и самонес-х стенах толщ 25 см и менее. Прин-т =2 см д/нес-х стен, 1 см д/самонес-х стен. Случайный эксц-т суммируют с эксц-том от прод.силы.

3) е > 0,7y,возможно образ-е трещин в растян. зоне, поэтому производят расчет на трещинообр-е.                     

 h ≤25 см

Для упрощения расчета эпюру напряжений в сжат.зоне прин-т прямоуг-й.

А_с – площадь сжат.части сеч-я при прямоуг. Эпюре напр-й, д/прямоуг.сеч-я – линия центра тяжести сжат.зоны совпадает с точкой приложения внеш.силы N.

Д/таврого сеч-я с эксц-том:

b – ширина сеч-я

φ_l – коэф продольного изгиба

φ – опр-ся д/всего сеч-я как для ц/сж-го эл-та

е_од – эксцентр-т от действ-я длительной нагрузки

 При знакопеременной эпюре изгиб.моментов по высоте сеч-я расчет произв-ся для сеч-я с max моментом; φ_с – опр-ся в пределах высоты однозначной эпюры моментов.

28. Особенности расчета и конструирования железобетонных колон одноэтажного промздания.

НА полученных усилиях подбирают арматуру. Сечение уол рассчитывается с учетом продольного изгиба, т.е. с учетом влияния расчетной силы на расчетный эксентриситет.

для 1 пролетного здан =1,5; для многопрол и для зд без кран q=1,1

Верхняя часть:

=2,0 с учетом крановой нагрузки

=2,5 без……..

Из плоскости поперечн рамы которая проверяется на устойчивость, как центр-сжатый элемент случ эксентриситетом. Lв=1,5Нв;Ln=0,8Hн Сборные, которые проверяются на усилия возникающие при монтаже и транспортировке. Особенности расчета на внецентровое сжатие яв-ся

1)наличие 1 лишь неизвестных в уравнениях равных As,As’,X

2)Возмржная необходимость проверки как растяжения так и сжатия зоны

Возможны несколько вариантов подбора арматуры

А)если Mmax и Mmin близки по абсолют зн-ю (5%) следовательно

As=As’

X=As+As’-Rc*As’-Rc*As

Площадь растяжения и сжатия арматуры – из уравнения момента:

Б)Задается величиной сжатой зоны x=

Для раст арматуры

В)Зал-ся А сжатия арматуры по мин коэф армирования (устанавливается нормами в зависимости от гибкости элементов)

Если x<2a’-сж ар-ра в работе не уч-ет.

если- надо повышать кол-во сжатой арматуры.

Расчет обычно начинают с наиболее нагруженных сочетаний U если:

As меньш Asmin, то расчет на остальные сочетания могут не производить. Следов армируется конструктивно сим ар-рой.

Армирование колонн.

min – коэф армир-ия =0,05%

Сварной каркас

L₁ – от диаметра

Lmin=40мм(диам>16); =70мм(диам>40)

Защитный слой a

a=20мм (при диам< 20 мм);=25мм

 (при <32мм)

При повышении сечения колонны (надкрановая часть) Работает арматура вдоль рабочей грани (шпилька ч/з 500 мм) ход ар: dmin=16;=12мм

Вязаные каркасы

Отличие – для сварки в кач поперечн стержня изготовляют вязаный хамут засекаемого сечения

Dw>5мм;>0.2d (d- диаметр вертик арматуры.)

S<15d раб ар-ры

L₂>2d;>d+30мм

Расчет и армирование консолей

Lк<0.9h_k

Короткие консоли поддерживают ПБ

Раб. Высота консоли h₀- из условия работы Б по наклонному сечению

Условия вылета консоли

1)смятие под ПБ габарит привязки

2)от ширины опоры ПБ и min расстояния от края конс до края балки

Вылет конс min=200мм

Осн раб арматура в консоли колонны- по моменту у грани колонны, увел-му у края колонны М=1,25Q*a

Арматуру надежно анкеруют к закладным деталям Консоль также армируется попер стержнями к наклон хомутами.

2 варианта армирования.

1)h_k<2,5а

Наклонные хомуты располагают по всей Н

S<h/4<100

Суммар А накл хомутов, пересек-х верх половину линии l_w- не менее 0.002b*h₀

2)h_k>2.5a

Армируют поперечными гор-ми стержнями и отогнутыми стер-ми (тол в верхн части линии l_w)

A _{отог.стер}:

Q- оп R – сила воспр Б

Qв= ; с=a+h₀/3

1.  Виды и конструктивные особенности монолитных железобетонных перекрытий. Элементы перекрытий. Влияние технс логии изготовления и классификация элементов. Достоинства и недостатки, область применения.

2.  Виды и конструктивные особенности сборных железобетонных перекрытий. Сборные элементы перекрытий, способ) 'оттирания. Влияние технологии "монтажа на конструирование элементов. Достоинства и недостатки, область применения.

3.  Особенности эскизного проектирования монолитного железобетонного балочного перекрытия. Назначение классов и марок бетона элементов. Привести примеры.

4.  Особенности подсчета нагрузок, действующих на элементы монолитного железобетонного балочного перекрытия. По стоянные и временные нагрузки. Связь^юдсчета нагрузок с расчетной схемой элемента. Привести примеры.

5.  Особенности расчетных схем элементов монолитного ребристого железобетонного перекрытия. Пояснить на примерах.

6.  Понятие о статическом расчете элементов железобетонных конструкций по упруго-пластической стадии. Понятие о пла стическом шарнире. Преимущества расчета по упруго-пластической стадии. Способы практического осуществления упру го-пластической работы элементов. Пояснить на примерах.

7.  Особенности статического расчета элементов железобетонного монолитного балочного перекрытия. Влияние способоЕ загружения на статический расчет.

8.  Особенности конструктивного расчета элементов железобетонного балочного перекрытия на изгибающий момент. Мето­дика выполнения расчета. Связь расчета со способом армирования элементов и видами применимых арматурных изделий. Ограничения и рекомендации норм, учитываемые при расчете.

9.  Особенности конструктивного расчета элементов железобетонного балочного перекрытия на поперечную силу. Методика выполнения расчета. Связь расчета со способом армирования и видами применяемых арматурных изделий. Ограничения и рекомендации норм, учитываемые при расчете.

10.Особенности расчета и конструирования безбалочных перекрытий по всем этапам проектирования.

11.Особенности расчета и конструирования ребристых монолитных и сборных перекрытий с плитами, оперты: по контуру, по всем этапам проектирования.

12.Особенности эскизного проектирования элементов сборных перекрытий. Выполнение основных требований к сборным перекрытиям. Конструктивные меры по созданию неразрезности.

13.Особенности расчетных схем и подсчета нагрузок при расчете сборных элементов. Учет свободного опирания или неразрезности. Расчетные схемы в стадии изготовления и монтахш.

14.Особенности статического расчета элементов сборного железобетонного перекрытия. Область применения расчета усилий по упруго-пластической стадии. Особенности определения усилий в стадии изготовления и монтажа.'

15.Особенности конструктивного расчета в стадии эксплуатации предварительно напряженных сборных элементов. Связь расчета со способом предварительного напряжения, с технологией изготовления. Рекомендации и ограничения норм, учитываемые в расчетах.

16.Особенности конструктивного расчета в стадии изготовления и монтажа предварительно напряженных сборных элемен­тов. Связь расчета со способом предварительного напряжения, с технологией изготовления. Рекомендации и ограничения норм, учитываемые в расчете.

17.Особенности конструктивного расчета сборных элементов без предварительного напряжения. Связь расчета с конструк­тивными особенностями элемента и способом армирования. Рекомендации и ограничения норм, учитываемые в расчете.

18.Арматурные изделия, применяемые в изгибаемых железобетонных элементах. Расчетные и конструктивные соображения, учитываемые при конструировании арматурного изделия. Учет требований норм, вида арматуры. Конструктивные требования к выполнению стыков арматуры в изделиях. Привести примеры.

19.Основные принципы армирования железобетонного элемента арматурными изделиями, обеспечение проектного положе­ния арматуры, ее анкеровка. Способы соединения арматуры различных элементов. Учет рекомендаций и ограничений норм по размещению арматурных изделий в железобетонном элементе. Привести примеры.

20.Рациональное армирование изгибаемых железобетонных элементов, основные принципы построения эпюры материалов. Учет рекомендаций и ограничений норм по рациональному армированию изгибаемых железобетонных элементов.

21.Виды одноэтажных производственных зданий с железобетонным каркасом. Объемно-планировочные решения (проле-привязка к осям, температурные швы и т.д.). Конструктивные решения (разрезка на сборные элементы, характер сопряжения). Достоинства и недостатки. Область применения.

22.Сборные железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания: виды, типоразмеры, область применения (фундаменты, колонны, фермы и балки, стропильные и подстропильные).

23.Обеспечение пространственной устойчивости каркаса одноэтажного промздания в продольном и поперечном направлении. Особенности расстановки и конструирования связей. Роль и конструкция жесткого диска покрытия.

24.Основные предпосылки и допущения расчетной модели железобетонного каркаса одноэтажного промздания. Учет пространственной работы.

25.Расчетная схема поперечной рамы одноэтажного промздания. Связь конструктивного решения узлов сопряжения с расчетной схемой.

26. Подсчет нагрузок на поперечную раму одноэтажного промздания.

27 Особенности статического расчета рамы железобетонного каркаса одноэтажного промздания. Характер эпюр при различных видах загружения. Основные принципы выбора расчетных сочетаний усилий.

28.  Особенности расчета и конструирования железобетонных колонн одноэтажного промздания.

29.  Особенности расчета и конструирования стропильных железобетонных ферм.

30.  Особенности расчета и конструирования стропильных двускатных железобетонных балок.

31.  Особенности расчета и конструирования отдельных фундаментов под колонны одноэтажного промздания.

32.  Арочные и рамные конструкции в каркасах одноэтажных производственных зданий. Основные принципы расчета и ко струирования. Достоинства и недостатки, область применения.

Многоэтажные каркасные производственные здания                                                                                         ,

33.  Виды многоэтажных зданий, конструктивные особенности, достоинства и недостатки, область применения, разрезка i сборные элементы, конструкция сопряжений, сборные элементы.

34.  Конструктивные схемы каркасов многоэтажных зданий. Влияние конструкций узлов на характер конструктивной схем! Роль перекрытий.

35.  Основные предпосылки и допущения в построении расчетной модели многоэтажного каркасного здания.

36.  Особенности подсчета нагрузок на вертикальные несущие элементы каркаса многоэтажного промздания, запроектир( ванного по связевой конструктивной схеме.

37.Особенности определения усилий в элементах каркаса многоэтажного здания, запроектированного по связевой схем Расчет и конструирование диафрагм жесткости.

38. Особенности определения усилий в элементах каркаса многоэтажного здания запроектированного по рамной схеме.

Каменные и армокаменные конструкции

39.    Виды и марки камней и растворов. Область применения. Влияние различных факторов и составляющих материалов на прочность каменной кладки. Напряженное состояние камня в кладке, роль растворного шва.

40.Прочность кладки на сжатие, изгиб, растяжение, смятие. Напряженное состояние каменной кладки при сжатии, стади работы под нагрузкой. Влияние производства работ в зимнее время. Деформативность кладки. Модуль упругости и мо дуль деформации.

41.Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов каменных конструкций. Учет гибкости, деформативных свойств. 42.Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов армокаменных конструкций с сетчатым армирование. Учет гибко

сти, конструирование арматуры. 430собенности расчета простенков кирпичных многоэтажных зданий, запроектированных по жесткой конструктивной схеме 44.Особенности расчета стен одноэтажных зданий, запроектированных по упругой конструктивной схеме.

45.  Расчет стен подвала каменных зданий.

46.  Особенности расчета висячих стен (стены, опирающиеся на фундаментные балки).

47.  Расчет карниза.

48.  Анкеровка стен и столбов.

49.  Расчет каменных конструкций по II группе предельных состояний.

50.  Расчет элементов каменных конструкций с продольной арматурой.

45.Расчет стен подвала каменных зданий.

Расчет ведут на след.нагрузки:1.Боков.давление гр.Ps

2.Внецентренно приложен.нагр.от перекрытия подвала

3.Центр-но или внецентренно приложен.нагр.от выше лежащей части  стены (Σ N).  4. Условн.временная  нагр.на поверхность  грунта (V).Временную нагр.на поверхности земли в расчете замен.эквивал-ным слоем грунта.Нv=V/ρ. V-временная нагрузка; ρ-плотность грунта.Рs1=γf1*Hv* ρ*tg²(45-φ/2). γf1-коэф-т надежнос ти к собств.весу грунта.  Рs2=ρ(γf1*Hv + γf2*Hг)* tg²(45-φ/2). φ-угол внутреннего трения грунта. Макси мальный момент от бокового давления: Мmax=(0.056* *Ps1+0.064Ps2)H². Опоры – шарнирные на уровне низа перекрытия и верха бетонного пола. Если бетонного пола нет – шарнирная опора принимается на уровне подошвы фундамента.

 2. Виды и конструктивные особенности сборных железобетонных перекрытий. Сборные элементы перекрытий, способы опирания. Влияние технологии монтажа на конструирование элементов. Достоинства и недостатки, область применения.

1)Балочные сборные перекрытия.

Состав: плиты перекрытия и поддерживающие их балки, называемае ригелями, или главными балками. Ригели опираются на колнны и стены, их направление может быть продольным и поперечным. Ригели вместе с колоннами образуют рамы.плиты перекрытий опираются на ригели, работая на изгиб и для уменьшения расхода материала изготавливаются облегченными – пустотными или ребристыми. При удалении бетона из растянутой зоны сохраняют лишь ребра шириной необходимой для размещения сварных каркасов и обеспечения прочности панелей по наклонному сечению.По форме поперечного сечения плиты бывают с овальными, круглыми и вертикальными пустотами; ребристые – с ребрами вверх, вниз, сплошные.

Способы опирания – на стены, на полки ригеля. Величина опирания 120мм.Формы ригелей:

Способы опирания: свободное опирание концов ригеля на наружные стены, на консоли колонн.

2)Безбалочные сборные перекрытия.

Состоит из системы сборных панелей, опертых непосредственно на капители колонн. Основное конструктивное назначение капителей колонн в том чтобы обеспечить жесткое сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчетных пролетов и создать опору для панелей. Сетка колонн обычно квадратная размером 6х6м. Преимущество безбалочных перекрытий в лучшем использовании объема помещения из-за отсутствия выступающих ребер, облегчении устройства различных производственных проводок и коммуникаций.

Состав: капители колонн, надколонная панель, пролетная панель. Капитель опирается на уширения колонны и воспринимает нагрузку от надколонных панелей идущих в 2 взаимноперпендикулярных направлениях и работающих как балки.

9.Особенности конструктивного расчета элементов железобетонного балочного перекрытия на поперечную силу Методика выполнения расчета. Связь расчета со способом армирования и видами применяемых арматурных изделий. Ограничения и рекомендации норм, учитываемые при расчете.

Второстеп балка: 1.Опр необх-ти постан попереч стержней по расчету:

 -> необходим расчет поперечных стержней 2.Опр треб интенс-ти постановки стержней:3.Определение миним необх интенс-ти 4.Определение проекции невыгоднейшей трещины:5.Принимаем в качестве поперечных стержней арматуру класса А-I d_w = 8 мм 6.Опр шаг д/обесп треб интенс-ти:

7.Вычисление максо возмож шага хомутов

При h = 0,350(<450м)м S  h/2 =0,175  м; S  0,150  м. Назначаем шаг хомутов S = 100 мм - принимаем кратно 50 мм. 8.Проверка:

j_w1 = 1+5a*m_w ; j_b1 =1-b·R_b Q_u2=0,3*j_w1*j_b1*R _b*b*h₀ >Q_max

Глав балка: 1.Для прин разм поперечо сеч-я задаемся диаметром, шагом и количеством срезов хомутов в приопор зоне:

d_w=8 мм, АI (h=0,900>0,800 м), n=2 (b<0,350м ),s=h/3=0,3 м 2.Опр площадь поперечных стержней в срезе:

3.Интенсивность попер стержней:

q_sw> q_sw,min=j_b3*(1+j_f+j_n)*r_bt*g_b2*b/2 условие выполняется. 4.Макс допуст  шаг попереч стержней:

4.Шаг попер стержней из условия min шага:

Принимаем шаг хомутов в приопорной зоне S = 200 мм

шаг хомутов в пролёте S = 300 мм

5.Опр проек невыгодной наклон трещины:

Т.к. С₀> 2·h₀=1,68 то принимаем С₀= 2,286 м.

6.Опр долю попер силы, восприним попереч стержнями: Q_sw=q_sw·C₀

7.Выбираем проекцию наклонного сечения:

С=С ₀ =2,286 м.Назначаем величину С=2,800 м. 

8.Вычисл долю поперечной силы, воспринимй бет-м:

9.Провер необх постановки отгибов по расчету:Q _{s inc} = Q – Q _b – Q _sw

10.Опр. треб площадь отгибов:

В балках и ребрах выс > 150мм должна устанся попереч верти­к арм. Диаметр и шаг попер арм опр-ся расчетом на попер силу по наклон сеч, требования:1.Диаметр хомутов в вяз каркасах (глав балка) изгиб-х эл-в д/б>0,25d и >6мм при высоте сечения 800мм и менее; и 8мм при высоте се­чения более 800мм; 2.Соотн диаметров поперечных и продольных стержней в сварных каркасах (второстя балка) и сетках устан из условия сварки; 3. Число срезов хомутов  в вя­зан каркасах 2или 4 при шир сеч балки <350мм определяется расчетом, при ширине сечения >350мм обязат постан 4-хсрезных хому­тов. В местах перегиба хомутов обязат должна стоять прод раб или монтаж арматура.4.Поперечная арматура устан-ся: на приопор участках, = при равно­мо распред-й нагрузке 1/4 пролета, а при сосредоточ нагрузках — расст от опоры до ближай груза, но не менее 1/4 проле­та, с шагом: при высоте сечения элемента h, = или менее 450 мм не более h/2 и не более 150 мм; то же, свыше 450 мм не более h/3  и не более 500 мм.На осталь части прол при выс сеч эл-та h свыше 300 мм устан попе­р арматура с шагом не более 3/4 h и не бо­лее 500 мм. Попер арм должна иметь на­дежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и хомутов.

22. Сборные ж/б конструкции одноэтажного промышленного здания: виды, типоразмеры, область применения (фундаменты, колонны, фермы и балки, стропильные и подстропильные)

1) плиты покрытия

Обычно в ПЗ прим. Безпрогонный тип пкрытия,  выполненный из крупнопанельных ж/б плит. 1,5х6; 3х6; 1,5х12; 3х12м.

Плиты шириной 1,5 исп-ют только в зонах с перепадом высоты, у фонарей, как доборные элем-ты . Они менее экономичны 3х метровых и вызывают местный изгиб в верх поясе унифиц ферм.

Плиты покрытия вып-ся предварит напряженными. Класс арматуры опред-ся условиями эксплуатации

.

Плиты типа 2Т:

Плиты КЖС – крупноразмерные ж/б сводчатые плиты (оболочки КЖС) длина 18,24м; ширина 1,5и 3м

.

Малоуклонные плиты типа П: укладываются на пролёт

2) Ригели

Балки покрытия (до 18м)

Фермы (>18м.)

(подвесное обор-е до 5т.)

Балки покрытия: на пролет 6,9,12,18 м(24м.); На шаг 6,12м.

Типы: -односкатные; -двускатные; -с параллельными поясами.

Балки до 9м. без предварит напряжения; арматура класса А-II, бетон – В20-В35. Прим. В неагрессивных и слабоагрессивных средах.

Двускатные балки двутаврового сечения:

Двускатная балка постоянного сечения(решетчатые балки)

Армир-ся предварит-но напряженной арматурой: А-IV, V, VI; К-7; Вр-1; бетон В20-В50

Высота балок (1/10 – 1/15)L; сечение на опоре постоянное;

Ширину верхней полки(сжатой) прин-ем (1/50 – 1/60)L из условия обеспечения устойчивости. Ширину нижн. Полки прин 250-300мм, обусл-ся размещением преднапряж арматуры.

Фермы:

Типы: 1)сегментные раскосные; 2)арочные безраскосные; 3)полигональные с парал поясами; 4)полигональные с ломаным ниж поясом; 5)треугольные(прим для неотапл зд с кровлей из асб.цем листов).

Безраскосные фермы:

Предв напряж арматура А-IV; К-7(ниж пояс), Вр-II; бетон В20-В55

(1/7 – 1/9)L – высота фермы

3)Подстропильные конструкции:

-подстропильные балки

-подстропильная ферма

Арматура А-IV, V, VI; К-7; Вр-II; бетон

4) Колонны:

Типы: - сплошные (прямоуг, двутаврового сечения) прим при Н_зд <10,8м и Q_крана до 32т.

-сквозные (двухветвевые) Н_зд>10,8м; Q_кр>32т

В случае использования мост кранов исп колонны сер 1.424

Двухветвевые колонны серии К-7-01-52

Q=10-50т.

Высота: h_в(н)(1/10 – 1/14)H_в(н); бетон В20, арматура без пред напр в кач рабоч попер стержни использ арматура А-II,А-III

5) Стеновые панели: не включаются в работу каркаса, панели прим-ся с гориз-ой разрезкой.

Стеновые панели м.б.: -однослойные; -многослойные – в конс-ии стен панелей присутст неск слоёв:тяжелый бетон, утеплитель и более прочный слой.

-самонесущие; -навесные;

Навесные передают нагрузку на колонну ч/з монт. Стойки, монт. Столик собирает несколько панелей, обычно 3 панели по высоте. прим. Ленточное остекление.

Длина панели = шагу колонн; h=1,2; 1,8м.; h_добор=0,9м.

Однослойные панели выпускают разл. Толщины: 200,250,300,350мм. Панели 2,4х6 или 3х6м.

6) Подкрановые балки: ж/б подкрановые балки прим с грузоподъём. Крана Q=5-32т., при Q=50т. – Ме подкрановые балки.

38.Рамный каркас

  Рамные каркасы имеют преимущественно регуляр расч схему,поэтому расчет сводится к опред-ю усилий в одной плоско-параллельной системе.Рис.2

Упрощенные спосрбы(приближ методы расчета)

Рис.3                                                                             

Врем нагр-ку прклад –ют разл спосабами для получения огибающей эпюры.

Др способ:выравнивание моментов-раму загружают врем нагр-ой через пролет,а пост нагр – все пролеты. При этом получают эпюру с макс знач-ми момоентов в пролетах и на стойках,кот-ю и принимают в кач-ве выровненной эпюры,т.к. моменты обычно составляют не менее 70х при расчете по упругой схеме.

  в ) расчет на гориз нагрузку

  Равномернораспред гориз нагр заменяют сосредоточен силами,приложенными к узлам рамы.

Рис.5.

Упрщенный способ: в стойки врез-ся «0» точки на верх эт h/2 от ф-та. Вычисляют попер силы,Дей-щие на ярус.

       На ярусе:Q1=F1+F2+F3+….Fn

                       Q2=F2+F3+…+Fn

Попер силу распр-ют стойками яруса пропорционально жесткости:                

Т.к. крайние стойки защищены только ригелями с одной стороны,они обладают большей податливостью.Это учит-ся уменьшением их жесткости. Далее опред-ся моменты:

M=Q*h/2-2.3…этажи,h-высота этажа

=Q*h/3-верх 1го этажа

=Q*2/3h- низ 1го этажа

Расчет сечениями для ригеля явл-ся сечения на опорах и в пролете,для колонн-сверху и снизу этажа.Ригели рассм-ся как изгиб Эл-т,колонны-внец сжат Эл-ты. Расчет длину стоек в сбор каркасах принимают равной высоте этажа,в монол-0,7Н этажа.

43.Ос-ти расч. Простенков кирп-х многэт-х зданий,запроектираван-х по упругой констр. Сх.

 Клас-я стен:

1.  По отнош-ю по нагр-ке 

Ø Несущие- восприн-ют нагр. от собств. веса,ветра,покрытий,перекрытий,крана

Ø самонесущие – восприн-ют собств. вес всех вышележащ-х этажей и ветер

Ø Ненесущие-воспр-ют собств. вес в пределах 1 этажа(Н-до 6м) и ветер.

Ø Перегородки- внутр. стены, воспр-ют собств. вес в пределах 1 этажа(Н-до 6м.),ветер при открытых окнах.

При расчете на горизонт-е нагр-ки стены и столбы опираются на перекрытия,покрытия, поперечн. стены.Эти  опоры делятся на:жесткие и упругие.

      К жестким опорам отн-ся: попер. стены(толщ>12см),попер. рамы с жестк-ми узлами,покр-я и перекр-я,если расст. между попер-ми стенами не больше предельной величины.

54см-монол-е  перекр-е

                  42м- сборное перекр-е

                   30м-дерев. перекр-е

Прочность: р-ра -              

                    Киррича-

К упругим опорам отн-ся попер. стены, когда раст между стенами >,покр-я из мелких конс-ий

Расчет стен с жесткой констр-й сх.

К зд-ям с жесткой констр-й  сх. относ-ся зд-я с часто- располож-ми попер. стенами, т.е. жилые и гражд-ие, в которых перекр-я рассматр-ся как жесткиу диски,передающие горизонт-е нагр-ки на попер-е стены=жесткие неподв-е опоры.

Расчет простенков:

Так расчет не выполняют.

В ур-не перекр-я в неразрезную балку вставляют шарнир. Условно стену считают не разрезной.

Расчет простенка производится для 2-х сечений: в ур-не верха и низа окон проема простенок расчит-ся на внецентренное сжатие.

- общий эксценрис-т в сечении

Расчет поперечн-х. стен

42.Расчет центр-но и внец-но сжатых элементов армокам.к-ций с сетчатым армированием. Учет гибко-сти, конструирование арматуры.

Поперечное сетчатое армирование

Замоноличенные швы кладки препятствуют развитию поперечных деформаций восприн-ют растягив-ие напр-я, котор-е явл-ся одной из причин разрушения кладки.

Размеры сеток д.б. на 10 см больше размеров кладки. Раствор не ниже М50 д/ открытых к-ций или к-ций эксплуатируемых во влажных условиях.

Сетчатое армирование применяется при малых эксц-тах, при малых продольных силах, когда N не выходит за пределы ядра сечений, а также при малой гибкости.

Сетчатое армирование хар-ся % армир-я по объему.

А_st – площадь сеч-я проволоки

Расчетное сопр-е армир-й кладки

R_s – сопротивление продольной проволоки.

Упругая хар-ка армир-й кладки

Центр.сжатие условие прочности:

Внец.сжатие:

Продольное армирование

Раствор штукатурки М50 (М100)

Толщ.защ слоя 10-20 мм при норм влажности, 20-30 мм при влажных усл-ях.

Продольное армир-е реком-ся прим-ть для эл-тов:

Расчет произв-ся  аналог-но ЖБК

Центрально сжат эл-т.

Усл-е прочности:

φ – опр-ся как для усиленной кладки.

0,8 – коэф, учит-й повышенную деформативность кладки, возможное неполное использование R₁ при достижении в А_S предела текучести.

Внецентренно сжат эл-т.

1)  продольная сила не выходит за пределы ядра сеч-я

2)  при больших эксц-тах

х – опр-ся из уравнения моментов относительно точки приложения силы

31. Особенности расчета и конструир отдельных фунд под колонны 1-этаж промздания

Размеры назнач в соотв со СНиП 2.02.01-83 «ОиФ» из расчета по деформац основания или из расчета по несущ способ-ти центрально и внецентренно нагруженные ф-ты

1.                     R-расчетное сопр-ие гр. Основания

2.                     

3.

Ограничение для Рмin

Рмin0,25R для закрытых здан и с кран>75т и открыт эстакад с кран>15т

Рмin0 для прочих зданий с мостов кранами

Рмin=0 на расстоянии  без кранов

Центрально нагруженный ф-т

Nn-нормативное усилие передаваемое на ф-т

d-глубина заложения ф-та

-усредненн сила тяжести

Единица объема ф-та и гр и под ним

Внецентреннонагруж ф-т с прямоуг подошвой, вытянутой в направлении действия момента с соотношением сторон 0,6

W-момент сопротивления подошвы

q-нагр на пол, учитывается если

-момент по подошве ф-та

Расч и конструир плитной части ф-та

Определ min высоты ф-та осущ-ся из услов продавливания под углом 45

р- реактивный отпор гр-та

-средний периметр пирамиды продавливания

-расчетн сопр-ие бетона растяжению

 Расчет арм-ры в плитной части ф-та

Расч произв-ся на изгиб в сеч-е 1-1  2-2

Арм-ра подбир-ся по большей

Плита армир-ся сварн сетками

    d10мм при l3м

                     d12мм при l>3м

                     S и S200мм

Стержень сварив-ся в каждом пересечении

 Защитный слой бет=35мм при наличии бетон подг-ки под ф-т и 70мм без бет подг-ки min класс бет В 12,5

32. Арочные и рамные констр в каркасах 1-этаж произ здан.Основные принципы расчета и констр.Достоинства и недостатки, область применения.

Ж/б арки

При L>30м ж\б арки экономичнее ферм 2-х шарнирн, 3-х шарнирн реже

Стрела подъема

Крутые арки с  не уст-ся затяжки

Расчет схема арки:

1.параболич арка

2. круговое очертание

Статич расчет

Нагр при

*снег нагр рассм действ на всем пролете и на 1/2L

*сосредоточ нагр от подвесн тр-та

Распор в 2х шарн арке

-для равномерно распределен

На ½ арки

зависит от привязки нагр

с-зависит от отнош

Сосредоточ нагр

- арочн момент

Сеч арки расчит-ся как внецентренно сжатое

Прямоуг или двутавровое

Расчетн длина для 3-х шарнир-0,58S

                          Для 2-х шарнир-0,54S

                          Для бесшарнирных- 0,36S

S-длина оси арки

Попереч арм в арке устр-ют констр-но, т.к Q обычно мало. Подвески устр-ся ч/з 5-6м вып-ся Ме или ж/б

Поперечные рамы 1-эт здан

3 осн типа:

1.монолитные ж/б

2. Сборные ж/б с предварит напряж АРМ-ой на бетон

3.рамы сельскохозяйств рам

L рам при прямолин риг 12,15м

При ломон- 16,17м

При криволин Lув-ся до 20м, а рамы с затяж им-ют L до 24м

Расч рам производят методами строительной механики.Риг. рам работают как изгибаемые или внецентренно сжатые эл-ты.Стойки как внецентренно сжатые.Сеч стоек прямоуг,сеч риг прямоуг и тавровое.

3. Особенности эскизного проектирования монолитного железобетонного балочного перекрытия. Назначение классов и марок бетона элементов. Привести примеры.

Первая задача – разбивка осей и балок перекрытия, назначение их направления, количества и пролетов. Определить пролет плиты.

Определяется расстояние опирания элементов перекрытия: плита опирается на 120мм, второстепенная балка на 250мм, главная балка на 380 мм.

Вторая задача – назначение опалубочных сечений элементов перекрытия.

l_пл=1.7-2.7м если l_пл<1м – часторебристое перекрытие, h_пл=(1/25-1/40)l_пл или 5-10 см; h_вт.б.=(1/12-1/20)l_вт.б., b_вт.б.=(1/-1/3) h_вт.б; h_гл.б.=(1/8-1/15)l_гл.б., b_гл.б.=(1/2-1/3)h_гл.б.

Бетон принимается согласно СниП 2.03.01-84* БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Материал для перекрытия: бетон тяжелый класса В15, В20.Материал для второстепенной балки: бетон тяжелый класса В15, В20.Материал для главной балки: бетон тяжелый класса В15, В20.

4. Особенности подсчета нагрузок, действующих на элементы монолитного железобетонного балочного перекрытия. Постоянные и временные нагрузки. Связь подсчета нагрузок с расчетной схемой элемента. Привести примеры.

Постоянные нагрузки:

-вес частей здания, несущих, ограждающих конструкций;

-вес и давление грунтов;

-воздействие предварительного напряжения конструкции.

Временные нагрузки делятся на продолжительные (пониженное значение) и непродолжительные. К временным продолжительным относятся:

-вес временных перегородок

-вес стационарного оборудования(станков, трубопроводов, емкостей…), вес жидкостей и сыпучих материалов их заполняющих

-давление жидкостей и газов и другие.

К временным непродолжительным относятся:

-вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта

-нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже строительных конструкций и оборудования

-СНиП «Нагрузки и воздействия»

Для того чтобы получить нормативное значение нагрузки – умножаем ее на коэффициент γ_n, учитывающий надежность по назначению здания. Затем умножаем полученное значени на коэффициент надежности γ_f, лежащий в пределах 1- 1,4. Необходим для учета наиболее невыгодных случаев нагружения.

Нагрузка на плиту принимается равномерно распределенной по всей площади плиты. Расчет – в табличной форме:

Вписываются все слои пола в постоянную нагрузку, а также собственная масса плиты. Нагрузки считаются исходя из объемного веса материалов.

В итоге получаем нагрузку на 1м² плиты. Далее принимаем в расчет плиту шириной 1м и следовательно получаем распределенную нагрузку на 1 метр длины плиты численно равной нагрузке на 1м² плиты.

Нагрузка на второстепенную балку принимается равномерно распределенной по длине конструкции. Чтобы получить распределенную нагрузку на 1 метр второстепенной балки нужно умножить нагрузку, полученную в плите на расстояние между осями второстепенных балок(грузовая площадь), кроме этого учитывается собственная масса балки: q=ρ*b*h. Высота h балки берется за вычетом высоты плиты в случае если собственная масса плиты уже была учтена в сборе нагрузок на плиту.

Сосредоточенные нагрузки на главную балку:

Подсчет также связан с грузовой площадью главной балки(расстояние между осями главных балок). Сосредоточенную нагрузку от распределенных по площади нагрузок удобнее подсчитывать умножая их на размеры грузовой площади главной балки(осевые размеры пролета и шага второстепенных балок). Также учитывается вес второстепенной балки.

Собственный вес главной балки:

P=ρ*b*h*l_пл, где l_пл – пролет плиты.

5. Особенности расчетных схем элементов монолитного ребристого железобетонного перекрытия. Пояснить на примерах.

При расчете плиты перекрытия учитываем что моменты в короткой стороне плиты будут значительно больше чем в длинной, соответственно можно рассмотреть плиту как систему многих вплотную уложенных плит и рассчитать мы можем любую из них, поэтому для расчета берем плиту шириной 1 метр. При количестве пролетов плиты больше 5, считаем ее как пятипролетную балку вырезая средние пролеты, полагая что все они работают одинаково. Нагрузку принимаем равномерно распределенной. Так как расчет идет в упругопластической стадии, то величину пролетов плиты принимаем как расстояние между второстепенными балками в свету. В опорном узле реакция будет находится в середине площадки опирания элемента.

Второстепенную балку принимаем как неразрезную с опорами на главных балках. Которые принимаем бесконечно жесткими без прогиба. расчетные пролеты:

Второстепенная балка – тавровая конструкция с зоной сжатия в полке, ширина полки – расстояние между осями второстепенных балок.В расчете главной балки учитываем что все нагрузки приложены сосредоточенно, хотя плита передает нагрузку распределенно по длине. Учитываем что балка уложена на несмещаемые опоры. Расчет ведем сначала по упругой стадии, а затем производим уменьшение момента на опоре. Расчетные пролеты – расстояния между осями опор.

24. Основные предпосылки и допущения расчетной модели железобетонного каркаса одноэтажного промздания. Учет пространственной работы.

В расчетной схеме рамы принято шарнирное соединение ригеля с колонной, а соединение колонны с фундаментом жестким. Длина колонны – от низа ригеля до верха фундамента. Ригель рассчитывается как однопролетная конструкция с шарнирным опиранием. Покрытие здания из железобетонных плит, соединенных сваркой закладных деталей с замоноличиванием швов представляет собой жесткую в своей плоскости горизонтальную связевую диафрагму. Колонны здания объединены горизонтальной связевой диафрагмой в поперечном и продольном напрвлении работают как единый пространственный блок. Нагрузки приложены одновременно ко всем рамам блока, следовательно каждую раму можно рассчитать в отдельности.

Крановая нагрузка приложена к 2-3 рамам блока. но благодаря жесткому диску покрытия в работу включаются все остальные рамы температурного блока.

Учет пространственной работы – введение коэффициента C_dim, характеризующего пространственную работу блока.

n – количество поперечных рам.

Этим можно пользоваться в предположении несмещаемости верха колонн, что характерно для постоянной, снеговой и крановой нагрузки, однако под действием ветровой нагрузки происходит смещение верха колонны, поэтому расчет правильнее вести по упруго-деформационной схеме.

21. Виды одноэтажных производственных зданий с ж/б каркасом. Объёмно-планировочные решения (пролёты, привязка к осям, температурные швы и т.д.). Конструктивные решения (разрезка на сборные элементы, характер сопряжения). Достоинства и недостатки. Область применения.

Обл. применения: - прим-ся во всех видах промыш-ти ; -склады, ангары и т.п.

Достоинства одноэт. зд.: 1)лучшие условия для расстановки оборуд-я. 2)возможность установки тяжелого оборуд-я. 3)простое решение транспортных проблем.

Недостатки: 1)стоимость 1м²больше чем в многоэт. Зд. 2) сложное в эксплуат-и.

Осн. Принципы объёмно-планир-х решений: 1)пролет(расст-е м/у осями опор основ-х несущ-х констр-ий покрытия) –одно; -много пролетн. (12,18,24м)

2)Шаг – расст-е м/у осями разбивки колонн или констр-ий покрытия – 6,12,18м. Шаг м.б. разным для крайних и средних колонн. Шаг м.б. разным для колонн и стропильных констр-ий.

3)Сетка колонн – расположение разбивочных осей в плане.

Нп задается с учетом надрельсового габарита крана А, при этом учитывается высота рельса 150мм и h подкран-й балки(800,1200-для шага 6м,12м)

Нп- расст-е от уровня пола до низа несущей констр-ии покрытия вблизи её опирания на колонну; кратно 1,2(м.б. 0,6)

Н- высота здания – расст-е от уровня чистого пола до условной отметки покрытия.

L_k,В, А – задаются в стандартах на краны.

Различают краны лёгкого, среднего и тяжелого режима работы.

λ – расст-е м/у осью колонны и осью рельса.( λ=750мм для Q≤50т.; λ=1000 для Q>50т)

Фомирование разбивочных осей: привязка-расстояние от модульной разбивочной оси до наружной грани элемента или до его геометрич. Оси.

а=0 – принимается для зданий с мостов. Кранами, Q<32т., легкого и среднего режимов работы при шаге колонн 6м и  Нп<14,4 м. В случае, если хотя бы одно из этих условий не выполняется, то а=250мм. Для торцевых колонн а=500мм.

Для ж/б каркасов утверждены след. Унифицир-е схемы:

L=12,18,24 м – для зд. без мостовых кранов.

L=18,24,30 - для зд. С мостовыми кранами.

При L>30 м. применяются стальные фермы или пространственные констр-ии покр-ия.

В=6,12м – для зд. С мост. Кранами.

В=18,24м – без мост. Кранов с подстроп. Констр-ми

При В=12м увелич-ся расход мат-ов на устройство покрытия. Применение такого шага необходимо обосновывать.

Н=3,6;4,2 - 14,4м – без мост. Кранов(с модулем 1,2м)

Н=8,4 - 18м. с мост. Кран. С модулем 1,2м

Q=0.25 – 5т. – подвесные краны; Q=5 – 50 т. – мостовые краны.

Температурные швы: вдоль пролёта : в отап-ом зд. ч/з 72м.; в неотап-ом зд. ч/з 48м.

Поперек пролета: ч/з 144м.

Конструктивные решения:

Одноэт.зд. – совок-ть поперечных плоских рам, кот. Образ-ся кооннами, заделанными в фундамент, и ригелями, шарнирно соединенными с колоннами. Это наиб-е распространенное констр-е решение.

Жесткость зд. Обесп-ся в попер-ом направ-и рамами, а в прод-ом – панелями покрытия, образующими жесткий диск, подкр. Балками и верт. Связями.

Иногда применяют монолитные рамы с жестким соединением ригеля с колонной.

При необходимости м.б. световые и аэрац-е фонари.

25 Расчётная схема поперечной рамы одноэтажного промздания. Связь конструктивного решения узлов сопряжения с расчётной схемой.

В расчётной схеме принято шарнирное сопряжение ригеля с колонной и жесткое сопряжение колонны с фунд-ом.

Длинна колонны принимается от низа ригеля до верха фунд-та.

Ригель рамы рассчитывается независимо как однопролетная конструкция с шарнирным опиранием.

т.к. колонна переменного сечения, то и жёсткость переменная.

l₀=l+2a-h_н, где l-осевой пролет; h_н-высота низа колонны; 2а- две привязки; EJ_p в 4 раза больше EJ_k

29. Особенности расчета и конструирования стропильных железобетонных ферм.

Прим-е:L=18-30м(30м-с укрупнен.стыком из 2полуферм по 15м);H=(1/7-1/9)*L. 2типа ферм:раскосные,безраскосные. Решетка:закладная(из заранее изгот-х ж/б эл-тов с выпусками арм-ры,котор.устан-ся при бетонир-ии поясов и втапливается в узлы на 30-50мм),цельная(изгот.одноврем-но с бетонир-ем поясов). Ширина сеч-я поясов зависит от шага ферм(6м 200-250мм, 12м 300-350мм). Бетон В30-В50

расчет как для рам с жесткими узлами. Стат.неопр.схема.

   при расчете раскосной фермы прим.шарнирную схему соединения эл-тов в узлах.

1).начальный этап нагружения-рост нагрузки.В эл-тах появл.трещины.

2).появл.трещины в слабоармир-х раскосах,в следствии роста нагрузки распред-е нормальн.сил на значении моментов не сказывается.

3).трещины образ-тся во всех растянутых эл-тах.Образование трещин в растян.стержнях приводит к значит.снижению изгиб.жесткости.Эти эл-ты не воспринимают изгиб.момент.Моменты в верх поясе и раскосах малы из-за поворота узлов.

        Если имеется внеузловая нагрузка, то её приводят к узловой и определяют продольные усилия,а затем верхний пояс расс/ют как многопролетную неразрезную балку и находят моменты от внеузловой нагрузки.

Расчет на трещиностойкость.1)регулирующее влияние хомутов.Первая трещина появится там,где установлен поперечный стержень,вторая трещина-от расстояния м/ду трещинами(чем оно больше, тем больше ширина раскрытия трещин).

;  ;-площадь сеч-я эл-та

-периметр прямоуг-ка, образованного в сеч- ии замкнутым хомутом.            

2)учет влияния моментов.

При >2100кг/см²-трещины будут образовываться.=>ограничения:обязательна постановка 4х стержней в эл-тах фермы,применение арм-ры периодического профиля, диам продольных стержней>8мм.

Расчет и конструирование узлов фермы.1)опорный узел

.расчитывается графоаналитическим способом.l_p-длина анкеровки напрягаемой арм-ры в узле недостаточна. l_p-как для расстояния арм-ры заанкер.в раст.бетоне:1000мм-для проволоки Вр-2, 1500-для К-7, 35диам.-для стержневой арм-ры.

Недостаток анкеровки компенсируется доп.продольной и поперечной арм-рой.  N-кол-во поперечных стержней, пересекаемых линией АВ за вычетом тех стержней,которые нах-ся ближе 10см к т.А

;  

2)промежуточный узел.

 поперечную арм-ру рассчитывают из условия компенсации снижения напряжения в рабочей арм-ре растянутого раскоса.

, -длина анкеровки продольной арм-ры за линией АВС

-учитывает особенность работы узла, -условное увеличение длины заделки с анкерами, -учит.уровень напряжения в растянутой арм-ре.

3)монтажный узел

.в ниж.поясе-специальный металлич.башмак, котор.изгот-ся со спец.диафрагмами,в котор.есть отверстие для прохода арм-ры.

-площадь соединительных пластин.

46.Особенности расчета висячих стен (стены, опирающиеся на фундаментные балки).

Расчет по 2м стадиям:

1.при незатвердевшем р-ре стена-нагрузка (для нагружения прин.h_ст=1/3l при летней кладке, h_ст=1/3lпри зимней кладке); 2.при затверд.р-ре и соотн.h/l>0,5(совместная работа балки и стены. при этом рандбалка замен-ся эквив.по жесткости

поясом кладки H₀) а-длина опорного участка<=1,5H

S₁-длина услов.участка перед.давл. S₁=0.9Hза гранью опоры;

, Н₀-высота пояса экв.кладки

-жесткость рандбалки; -привед.момент инерции сеч-я; -мод.деф-ции кладки;Н-толщина висячих стен

;

Подбир. арм-ру и опр-т радиус кривизны балки ,жесткость

Если в стене есть проем

Опирание на неразрезные рандбалки:

1)

; ;

2);

3)

Кладку висячих стен,поддерж-х рандбалками, проверяют на смятие над опорами рандбалки.

47. Расчет карниза.

1.Карниз с небольшим выносом устраивается напуском кладки

Высота каждого ряда не<1/3 l_кирп

2. Карниз с большим вылетом устраивается с использ. ж/б плит. Провер. прочность кладки под карн. плитой. а при е>0,7у-на раскрытие трещин.Если устойчивость карниза недост,то их укрепл. анкерами(не более чем через 2м).

2 стадии:

1)от возведения зданий-крыши нет.

При расчете провер. 2 сечения: по низу карнизной плиты и по низу перекрытия или по низу анкеров.Нагрузку,повыш. устойч.карн,приним. с коэф.0,9.

1. Проверка необходимости анкерных болтов

; при е>0,7у-анкера постановки не требуют

2.Если анкера треб,в сеч-и 2 опред.

Факт.длину анкера берут на 150 мм дольше знач-я Х,заводят ниже плиты перекрытия.

Сечение анкера допуск. опред. по усилию

49. Расчет каменных конструкции по 2группе пред.состояний

Расчет по образованию и раскрытию трещин, а тж по деформациям растянутых поверхностей-производится для столбов с большим эксцентриситетом,для смежных работающих совместно к-й из материалов с различными деф-ми св-ми.

Расчет пр-ся на норматив.нагрузки γ_f=1.

При расч. по 2 гр. кл. рассм/тся в предполож-ии упругой работы. Расчет пр-ся по услов.краевому напр-ю растяжения.

-расчет.сопрот-е кл. растяжению при изгибе по неперевязан.шву.

у-расстояние от центра тяжести сеч-я до сжатой грани.

Условие допустим.деф-ии:

50.Расчет элементов каменных конструкций с продольной арматурой

Раствор для штукатурки-цемент марки М50,М100.

Бетон(вместо штукат.) В12,5-15, толщ. 10-15см

Шаг поперечных стержней: <15d-при располож стержня снаружи

    <25d-при располож стержня внутри

<50см-в обоих случаях

Толщина защитного слоя:*10-20мм-при нормальн.влажности

*20-30мм-при влажных условиях

Центрально-сжатые эл-ты:

Внецентренно-сжатые эл-ты:

1)продольн.сила не выходит за пределы ядра сеч-я

2)при больших эксц-тах

высота сжатой зоны

26. Подсчет нагрузок на поперечную раму одноэтажного промздания.

1. Постоянные нагрузки (от собств массы конструкции).

1)F₂(l₂)- q от веса кровли, ПП и риг., собранные с груз площади шириной В (= шагу рам), т.е. опор давление ригеля

2)F₁(L₁)

3)F₆- от собственного веса ниж части колонны, по оси н/ч колонны.

4)F₃(L₃)- q от собственного веса панелей ограждающей выше остекления на уровне консоли

5) F₄(L₄)- q в случае навесных панелей.

6) F₅(L₅)- q от собственного веса ПБ

Пост нагрузки – симметричные, действуют на обе колонны, м.б. и стацион обор.

2. Временные нагрузки.

-Длительная (снеговая)

-кратковременная (ветровая, крановая)

1)снег – в соответствии с геодезическим районом строительства и зависит от профиля покрытия (по СНиП)

- как опорное давление от ригеля, бобр с той же грузовой площади, что и от М покрытия.

2)крановая- определяется от 2х м. кранов, работающих в сближенном положении. По линиям влияния.

+F₅

- коэф сочет от режима работы и кол крана (1= для 1 крана; 0,85= для 2-х кр.)

 +F₅

где           Q-грузоподъемность крана;

                Q_т- масса тележки

                n_o – число колес на одной стороне

k- от типа подвеса: гибкий- 0,05; жесткий- 0,1

3)Ветр- в соотв с геогр районом строительства и типом мест.

В нормах- нормат Р на 1 м² поверхности стены. Р ветра увелич с высотой здания

Q_экв=2М/Н²

W₀- CНиП; В- шаг рам;  =1,4;=0,95

Се- коэф аэродинамики Р (0,8 для актив Р(к пов-ти); 0,6 для пассив Р(от пов-ти)).

27. Особенности статического расчета рамы железобетонного каркаса одноэтажного промздания. Характер эпюр при различных видах загружения. Основные принципы выбора расчетных сочетаний усилий.

Жесткость покрытия объединяет раму в пространственную систему.

Пост q, снег, ветер действуют на всю раму одновременно, следов пространств характер работы не учитывается, и каждую раму блока рассчитывают отдельно.

Крановая нагрузка приложена к 2-3 рамам блока (неравномерно) А благодаря жесткому диску покрытия в работу включаются все остальные рамы температурного блока. Усилия в кол мож определить с использ вычислительной техники (прога «RAMA») или вручную.

r- от перемещения. R- суммар R от нагр.

n=Y_в/У_н

Пространственная работа учитывается в пределах температурного блока.

Учет простран раб – с применением в канон уравнение спец коэффициента: С_dim

n- количество поперечных рам; Xi- ордината рам относ центра вращ

Учитывается если Q>32т

Этим уравнением м польз-ся в предположении несмещаемости верха колонн, чего подходит для пост, снеговой, крановой нагрузки. Но под действием встречных сил происходит смещение верха кол, поэтому расчет правильнее вести по упр-деформ схеме.

В следствии статрасчета определяется усилия N,M и Q от всех видов загружений. Далее составляется таблица сочетаний для характерного сечения колон.

Расчет сочетаний

Одну гор крановой нагрузки не используют.

1 сочет: (1 пост+врем)

2 сочет (1 пост+несск временных)

11.  Особенности расчета и конструирования ребристых монолитных и сборных перекрытий с плитами, опертых по контуру по всем этапам проектирования.

l₂/l₁≤2 =>плита оперта по контуру. Работает на изгиб в 2х направлениях.

“+” высокая жесткость, долговечность. Если перекрытия сборные=>высокая индустриальность.

Схемы разрушения: а,в)снизу, б)сверху

Армируют сварными плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой АIII min d=6мм.

В плитах с пролетом более 2,5м полное расчетное сечение арматуры устанавливают только в середине плиты размером 0,5l₁(l₂-0.5l₁) для плит заделанных по всем сторонам, 0,75l₁(l₂-0,75l₁) для свободно опертых хотя бы по 1-му крою. По всей остальной площади 50% от расчетного сечения.

ql²₁(3l₂-l₁)/12=2M₁+2M₂+M_I+M’_I+M_II+M’_II

При расчете прямоугольных плит 

Для квадратной M₁₌ M₂₌ M_I= M’_I= M_1I= M’_1I=M

M=ql³/48

Для средних пролетов плит, окаймленных  со всех сторон балками, разрешается уменьшать расчетную нагрузку на 20 %=>M=0,8ql³/48=ql³/60

12. Особенности эскизного проектирования элементов сборных перекрытий. Выполнение основных требований к сборным перекрытиям. Конструктивные меры по созданию неразрезности.

В состав перекрытия входят ригели, кот. могут располаг-ся: вдоль или поперек здания.

Пролеты ригеля 6,9,12м. Ригель с колонной образует раму, кот-я совместно с диском перекрытия обеспечивают пространственную жесткость здания.

Расчетные пролеты плит при опирании:

а)на полки ригеля;

б)по верху ригеля;

в)на консоли

г)на стену и прогон

Плиты перекрытия:

1. с овальными пустотами

2. с вертикальными пустотами

3. с круглыми пустотами

4. ребристые

5. ребристые с ребрами в низ

6. сплошные (120, 160 мм)

7. плиты типа “2Т”

8. коробчатого сечения

Неразрезность ригеля реализуется устройством допол. арматуры закладных деталей, выпуска стержневой и т.д.

13. Особенности расчетных схем и подсчета нагрузок при расчете сборных элементов. Учет свободного опирания или нераз­резности. Расчетные схемы в стадии изготовления и монтажа.

Расчет плиты

 h=(1/15…1/25)l₀ (без предворит. напряжения)

h=(1/20…1/30)l₀ (с предворит. напряжением)

l₀=l-b/2 (b-ширина ригеля)

M=(g+v)l²₀/8

Расчетное сечение приводят к тавру (ребристы плиты) или к двутавру (с круглыми пустотами)

Расчетные схемы

I. Связевый

Если более 4х сил, то можно заменить эквивалентной нагрузки.

II.

Расчетные пролеты принимают равными осевым пролетам.