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: 144
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
А. Контактная электросварка встык (или контактная стыковая электросварка) предназначена для соединения заготовок арматурных стержней, приварки к стержням коротышей большего диаметра и т. п. Выполняется на специальных сварочных машинах. Прочность такого соединения получается даже выше, чем прочность самих стыкуемых стержней. Этим способом может производиться соединение стержней диаметром от 10 до 80 мм.
Рис. 3.5. Сварные стыковые соединения арматуры: а — контактная электросварка встык; б — дуговая ванная сварка в инвентарной форме; в — дуговая сварка с накладками с четырьмя фланговыми швами; г — то же, с двумя фланговыми швами; д — размеры сварного шва; е — сварное соединение в тавр стержней с пластиной; ж — сварное соединение внахлёстку стержня с пластиной
При соединении стержней арматуры классов A240, А300, A400, А500, A600, А800, A1000 разных диаметров должно соблюдаться условие d1 /d2≥ 0,85.
Б. Контактная точечная электросварка используется для соединения отдельных стержней в местах их пересечения при изготовлении сеток и каркасов, В этих случаях применяют стержневую арматуру классов A240, A300, A400 и проволочную класса В500. Качество точечной электросварки зависит от соотношения диаметров свариваемых поперечных и продольных стержней. Оно должно быть в пределах d1 /d2 = 0,25...1.
Сварные соединения, выполняемые в условиях стройплощадки. Ограничимся рассмотрением двух типов таких соединений.
А. При монтаже арматурных изделий и сборных железобетонных конструкций для соединения встык как горизонтальных, так и вертикальных стержней (или выпусков) арматуры классов A240, A300, A400 диаметром 20 мм и более применяют электродуговую ванную сварку в съёмных инвентарных медных формах или на стальной скобе-подкладке (рис. 3.5б). Принцип электродуговой сварки основан на образовании электрической дуги между свариваемым металлом и электродом. В зазор 10... 15 мм между свариваемыми стержнями помещается гребёнка электродов. При прохождении электрического тока между гребёнкой и формой возникает электрическая дуга. В результате этого образуется ванна расплавленного металла, которая разогревает и плавит торцы стыкуемых стержней. При этом расплавленный металл электродов и стержней образует сварной шов.
Б. Если диаметр соединяемых стержней менее 20 мм, то применяют дуговую сварку стержней четырьмя фланговыми швами с использованием круглых накладок (рис. 3.5 в). Этим способом могут соединяться стержни диаметром от 10 до 80 мм, начиная от класса A240 до класса A500 включительно. Допускается применять и односторонние сварные швы с удлинёнными накладками (рис. 3.5. г). При этом должны быть соблюдены следующие требования к размерам сварного шва: b≥ 10 мм и b≥ 0, 5d; h ≥ 4 мм и h ≥ 0, 25d, где b — ширина шва; h — глубина шва (рис. 3.5 д).
Соединение стержней в тавр с пластиной толщиной δ = 0,75d (из листовой или полосой стали) выполняют автоматической дуговой сваркой под флюсом (рис. 3.5е). Соединение внахлёстку арматурных стержней диаметром 8...40 мм с пластиной или плоскими элементами проката выполняют дуговой сваркой фланговыми швами (рис. 3.5 ж).
Сварные соединения способствуют рациональному расходу стали и использованию отходов арматуры.
Стыки арматуры внахлёстку без сварки. Стержневую арматуру классов A240, А300, A400 допускается соединять внахлёстку без сварки с перепуском концов стержней на 20...50 диаметров в тех местах железобетонных элементов, где прочность арматуры используется не полностью. Однако такой вид соединения стержневой арматуры вследствие излишнего расхода стали, и несовершенства конструкции стыка применять не рекомендуется.
Внахлёстку можно выполнять стыки сварных и вязаных каркасов и сеток в направлении рабочей арматуры (рис. 3.6).
Рис. 3.6. Стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры: а — при гладких стержнях, когда поперечные стержни расположены в одной плоскости; б, в — то же, когда поперечные стержни расположены в разных плоскостях; г — при стержнях периодического профиля, когда в пределах стыка поперечные стержни отсутствуют в одной из стыкуемых сеток; д — то же, когда в пределах стыка поперечные стержни отсутствуют в обеих стыкуемых сетках; l — длина перепуска сеток; d, d1 — соответственно диаметры рабочей и распределительной арматуры
При этом диаметр рабочей арматуры должен быть не более 36 мм. Длина перепуска (нахлёстки) стыкуемых стержней, каркасов, сеток в рабочем направлении определяется расчётным путём.
Поперечные стержни соединяемых сеток могут располагаться в разных плоскостях (рис. 3.6б, в) или в одной плоскости (рис. 3.6а). В каждой из соединяемых в растянутой зоне сеток на длине нахлёстки должно быть расположено не менее двух поперечных стержней, приваренных ко всем продольным стержням сеток. Такие же типы стыков применяются и для стыковки внахлёстку сварных каркасов с односторонним расположением рабочих стержней из всех видов арматуры; при этом на длине стыка устанавливают дополнительные хомуты или поперечные стержни с шагом не более 5 диаметров продольной арматуры. Если рабочей арматурой сеток являются стержни периодического профиля, то одна из стыкуемых сеток или обе сетки в пределах стыка выполняются без приваренных поперечных стержней (рис. 3.6г, д).
В вязаных сетках и каркасах соединение стержней между собой осуществляется с помощью вязальной (отожжённой) проволоки диаметром 0,8...1 мм.
Значение трещиностойкости
Содержание арматуры
Общие сведения
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
ЛЕКЦИЯ 4
1. Общие сведения
2. Содержание арматуры
3. Значение трещиностойкости
4. Сцепление арматуры с бетоном
5. Анкеровка арматуры в бетоне
6. Усадка бетона при наличии арматуры
7. Ползучесть бетона при наличии арматуры
8. Коррозия железобетона и меры защиты от неё
9. Защитный слой бетона и минимальные расстояния между стержнями
Введение в бетон стальной арматуры заметно меняет его физико-механические свойства. Эти материалы в железобетоне оказывают положительное влияние друг на друга. Так, например, вследствие сцепления арматуры с бетоном усадка и ползучесть в железобетоне протекают несколько иначе, чем в неармированном бетоне.
Напряженное состояние железобетонных конструкций обусловливается, во-первых, действием внешней нагрузки и, во-вторых, процессом перераспределения внутренних усилий, вызванным тем, что при совместной работе двух материалов арматура становится внутренней связью, препятствующей свободному проявлению усадки и ползучести бетона.
Механические свойства железобетона зависят от соответствующих свойств бетона и арматуры, но не всегда совпадают с ними.
Например, появление трещин в растянутой зоне бетонной балки приводит её к разрушению, в то время как для железобетонной балки это, как правило, не опасно. Сжатый стальной элемент при достижении предела текучести теряет несущую способность, а в сжатой железобетонной колонне вследствие ползучести бетона при эксплуатационных нагрузках арматура может быть напряжена на сжатие до предела текучести, а конструкция работает нормально. Из этих примеров видно, что механические свойства железобетона требуют самостоятельного рассмотрения.
Нормами установлены минимальные проценты армирования μs,тiп для сечений железобетонных элементов. Их величины назначаются в зависимости от характера работы элементов и их гибкости и колеблются в пределах от 0,05 до 0,25%. Если
μs < μs,тiп, то конструкцию при расчёте следует рассматривать как чисто бетонную. Из экономических соображений процент армирования железобетонных конструкций обычно не превышает 2...3%. С изменением μs меняется не только несущая способность элемента, но и его характер разрушения.
Существенным недостатком железобетона является появление трещин в растянутых зонах бетона при нагрузках даже ниже эксплуатационных. Это объясняется малой растяжимостью бетона.
Между долговечностью и трещиностойкостью железобетонных конструкций существует тесная связь. Поэтому существенно важным является вопрос о том, при каком напряжении в арматуре появляются первые трещины в растянутом бетоне. Для ответа на него воспользуемся опытными данными о предельной растяжимости, которая составляет в среднем еиbt = 0,00015 = 15-10-5 относительных единиц.
При достаточно хорошем и непрерывном по длине арматуры сцеплении считают, что до появления трещин деформации бетона и арматуры в любой точке по поверхности их контакта равны, т.е.
Следовательно, в момент, предшествующий появлению трещины, арматура и бетон работают совместно и
При таких деформациях арматура любого класса работает ещё упруго и напряжения в ней определяются по закону Гука
|
Если σ s > 30 МПа, то считаем, что в растянутом бетоне появляются трещины. Следовательно, для получения трещиностойкой конструкции требуется значительно ограничить использование прочности арматуры при растяжении (имеется ввиду обычный железобетон, а не предварительно напряжённый). Например, в арматуре из стали класса A240 для обеспечения трещиностойкости конструкции приходится допускать растягивающие напряжения