Файл: Литература Филиппов П. П. Как внешние сигналы передаются внутрь клетки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.02.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Виды железобетонных конструкций и область их применения железобетона
Достоинства и недостатки железобетона.
Усадка бетона и начальные напряжения
Физико-механические свойства арматурных сталей
Усадка бетона при наличии арматуры
Ползучесть бетона при наличии арматуры
Защитный слой бетона и минимальные расстояния между стержнями
ЛЕКЦИЯ 5. 1. Методы расчёта железобетонных конструкций
Две группы предельных состояний
Сущность метода расчета конструкций по предельным состояниям
Степень ответственности зданий и сооружений
ЛЕКЦИЯ 6. 1. Три стадии напряжённо-деформированного состояния железобетонных элементов
Основы конструирования изгибаемых элементов
РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ПОЧНОСТЬ ПО СЕЧЕНИЯМ НОРМАЛЬНЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА
Общие сведения. При расчёте прочности железобетонных конструкций выделяют два типа задач:
Разрушение от действия изгибающего момента
Разрушение бетонной полосы между наклонными трещинами
25 мм – при горизонтальном или наклонном положении стержней при бетонировании – для нижней арматуры, расположенной в один или два ряда;
30 мм – то же для верхней арматуры;
50 мм – то же при расположении нижней арматуры более чем в два ряда (кроме стержней двух нижних рядов), а также при вертикальном положении стержней при бетонировании.
При стесненных условиях допускается располагать стержни группами – пучками (без зазора между ними). При этом расстояния в свету между пучками должны быть также не менее приведенного диаметра стержня, эквивалентного по площади сечения пучка арматуры, принимаемого равным
где dsi - диаметр одного стержня в пучке, n - число стержней в пучке.
ЛЕКЦИЯ 5. 1. Методы расчёта железобетонных конструкций
МЕТОД РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ
1. Методы расчёта железобетонных конструкций.
2. Сущность метода расчета конструкций по предельным состояниям.
3. Две группы предельных состояний.
4. Расчетные факторы.
5. Нормативные и расчетные нагрузки.
6. Степень ответственности зданий и сооружений.
7. Нормативные и расчетные сопротивления бетона.
8. Нормативные и расчётные сопротивления арматуры.
9. Структура расчётных формул.
1. Методы расчёта железобетонных конструкций
Здесь имеются ввиду методы подбора сечений бетонных и железобетонных элементов, а не методы определения усилий. Они менялись за время существования железобетона с течением времени по мере накопления опытных данных. По существу менялся способ введения в расчёт коэффициента запаса прочности
В настоящее время для большинства массовых конструкций k = 2...2, 5, а то и ниже.
За время существования железобетона в практике проектирования применялись следующие методы подбора сечений:
- по допускаемым напряжениям;
- по разрушающим усилиям в СССР с 1938 года;
- по предельным состояниям для строительных конструкций из любых материалов, введён в СССР с 1.01.55; с некоторыми изменениями этот метод используется и в настоящее время.
Две группы предельных состояний
Сущность метода расчета конструкций по предельным состояниям
Строительные конструкции должны, прежде всего, обладать достаточной надёжностью — т. е. способностью выполнять определённые функции в соответствующих условиях в течение определённого срока. Прекращение выполнения строительной конструкцией хотя бы одной из предусмотренных для неё функций называется отказом.
Таким образом, под отказом понимают возможность наступления такого случайного события, результатом которого являются социальные или экономические потери. Считается, что конструкция в момент, предшествующий отказу, переходит в предельное состояние.
Предельными называются такие состояния, при наступлении которых конструкция перестаёт удовлетворять предъявляемым к ней требованиям, т. е. она теряет способность сопротивляться внешним нагрузкам или получает недопустимые перемещения либо местные повреждения.
Причинами наступления в строительных конструкциях предельных состояний могут быть перегрузки, невысокое качество материалов, из которых они изготовлены, и другое.
Основное отличие рассматриваемого метода от прежних методов расчёта (расчет по допускаемым напряжениям) в том, что здесь чётко устанавливаются предельные состояния конструкций и вместо единого коэффициента запаса прочности k в расчёт вводится система расчётных коэффициентов, гарантирующих конструкцию с определённой обеспеченностью от наступления этих состояний при самых неблагоприяных (но реально возможных) условиях. В настоящее время этот метод расчета принят в качестве основного официального.
Железобетонные конструкции могут потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из двух причин:
1. В результате исчерпания несущей способности (разрушение материала в наиболее нагруженных сечениях, потери устойчивости отдельных элементов или всей конструкцией в целом);
2. В следствии чрезмерных деформаций (прогибов, колебаний, осадок), а также из-за образования трещин или чрезмерного их раскрытия.
В соответствии с указанными двумя причинами, которые могут вызвать потерю эксплуатационных качеств конструкций, нормами установлены две группы их предельных состояний:
- по несущей способности (первая группа);
- по пригодности к нормальней эксплуатации (вторая группа).
Задачей расчёта является предотвращение наступления в рассматриваемой конструкции любого предельного состояния в период изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
Расчёты по предельным состояниям первой группы должны обеспечивать в период эксплуатации конструкции и для других стадий работы её прочность, устойчивость формы, устойчивость положения, выносливость и др.
Расчёты по предельным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить в период эксплуатации конструкции и на других стадиях её работы чрезмерное по ширине раскрытие трещин, приводящее к преждевременной коррозии арматуры, или их образованиие, а также чрезмерные перемещения.
Расчётные факторы
Это нагрузки и механические характеристики материалов (бетона и арматуры). Они обладают статистической изменчивостью или разбросом значений. В расчётах по предельным состояниям учитывают (в неявной форме) изменчивость нагрузок и механических характеристик материалов, а также различные неблагоприятные или благоприятные условия работы бетона и арматуры, условия изготовления и эксплуатации элементов зданий и сооружений.
Нагрузки, механические характеристики материалов и расчётные коэффициенты нормированы. При проектировании железобетонных конструкций значения нагрузок, сопротивлений бетона и арматуры устанавливают по главам СНиП 2.01.07-85* и СП 52-101-2003.
Классификация нагрузок. Нормативные и расчётные нагрузки
Нагрузки и воздействия на здания и сооружения в зависимости от продолжительности их действия делят на постоянные и временные. Последние, в свою очередь, подразделяются на длительные, кратковременные и особые.
Постоянными нагрузками являются вес несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, вес и давление грунтов, воздействие предварительного напряжения железобетонных конструкций.
К временным длительным нагрузкам относятся: вес стационарного оборудования на перекрытиях — станков, аппаратов, двигателей, ёмкостей и т. п.; давление газов, жидкостей, сыпучих тел в ёмкостях; нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях; температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях и др.
К временным кратковременным нагрузкам относятся: вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования, снеговые нагрузки с полным нормативным значением, ветровые нагрузки, нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже элементов конструкций и некоторые др.
К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования и т. п.
Нагрузки в соответствии со СНиП 2.01.07-85* делятся также на нормативные и расчётные.
Нормативными называются нагрузки или воздействия близкие по величине к наибольшим возможным при нормальной эксплуатации зданий и сооружений. Их значения приводятся в нормах.
Изменчивость нагрузок в неблагоприятную сторону оценивают коэффициентом надёжности по нагрузке γf.
Расчётное значение нагрузки gдля расчёта конструкции на прочность или устойчивость определяется путём умножения её нормативного значения gп на коэффициент γf, обычно больший 1
Значения дифференцированы в зависимости от характера нагрузок и их величины. Так, например, при учёте собственного веса бетонных и железобетонных конструкций = 1,1; при учёте собственного веса различных стяжек, засыпок, утеплителей, выполняемых в заводских условиях, = 1,2, а на строительной площадке = 1,3. Коэффициенты надёжности по нагрузке для равномерно распределённых нагрузок следует принимать:
1,3 — при полном нормативном значении менее 2 кПа (2 кН/м2);
1,2 — при полном нормативном значении 2 кПа (2 кН/м2) и более. Коэффициент надёжности по нагрузке для собственного веса при расчёте конструкции на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания и скольжения, а также в других случаях, когда уменьшение массы ухудшает условия работы конструкции, принимают равным 0,9.