Бетонные и железобетонные конструкции

Области применения железобетонных и каменных конструкций. Классификация бетона и его деформация. Физико-механические свойства сталей, использование арматурных изделий. Коррозия железобетона и меры защиты от неё, внецентренно-сжатые и растянутые элементы.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курс лекций
Язык русский
Дата добавления 03.10.2017
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

  • - коэффициент, принимаемый равным , но не менее , - в МПа;
  • - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный , но не более , где в - коэффициент, зависящий от вида бетона, Ml и M - моменты относительно оси, проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого стержня арматуры, соответственно от действия постоянных и длительных нагрузок и от действия полной нагрузки;
  • - коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента, при равномерном обжатии сечения напрягаемой арматурой определяется по формуле: , где определяется при , принимается без учета коэффициентов условий работы бетона; принимается не более 1,5; .
  • 8.4 Сжатые элементы, усиленные косвенным армированием
  • Если в коротком сжатом элементе установить поперечную арматуру, способную эффективно сдерживать поперечные деформации, этим можно существенно увеличить его несущую способность. Такое армирование называется косвенным.
  • Для круглых и многоугольных поперечных сечений применяют косвенное армирование в виде спиралей или сварных колец (рис. 49, а), для прямоугольных сечений - в виде часто размещенных поперечных сварных сеток (рис. 49, б).
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Косвенное армирование применяют вблизи стыков сборных колонн, под анкерами и в зоне анкеровки предварительно напряженной арматуры для местного усиления.
  • Это объясняется повышенным сопротивлением бетона сжатию в пределах ядра, заключенного внутри спирали или сварной сетки. Спирали, кольца, сетки подобно обойме сдерживают поперечные деформации бетона, возникающие при продольном сжатии, и тем самым обуславливают повышенное сопротивление бетона продольному сжатию.
  • При расчете прочности сжатых элементов с косвенной арматурой учитывают лишь часть бетонного сечения Aef, ограниченную крайними стержнями сеток, кольцами или спиральной арматурой. Вместо сопротивления Rb применяют приведенное сопротивление Rb,red, которое определяется при армировании сварными сетками, как:
  • ,
  • где Rs,xy - расчетное сопротивление арматуры сеток;
  • - коэффициент косвенного армирования сетками,
  • где - соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (в осях крайних стержней) в одном направлении (рис. 49, б);
  • - то же, в другом направлении;
  • Aef - площадь сечения бетона, заключенного внутри контура сеток;
  • s - расстояние между сетками;
  • ц - коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле:
  • , где , Rs,xy и Rb в МПа.
  • 8.5 Расчет прочности элементов на местное действие нагрузки
  • 1. Местное сжатие (смятие).
  • При местном сжатии прочность бетона выше, чем обычно. Повышение прочности бетона зависит:
  • - от схемы приложения нагрузки;
  • - от вида бетона;
  • - от наличия косвенного армирования в месте локального приложения силы.
  • Проявление увеличения прочности в месте локального приложения силы встречается:
  • - при опирании колонны на фундамент;
  • - при опирании колонны на колонну;
  • - при опирании балок на стены;
  • - при опирании колонн или других элементов на опорные плиты (плиты перекрытия, фундаментные плиты).
  • Расчет прочности элементов на местное сжатие (смятие):
  • а) элементы без косвенного армирования:
  • Условие прочности: ,
  • где ш - коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки; при равномерно распределенной нагрузке ш = 1, при неравномерном (под концами балок, прогонов, перемычек) ш = 0,75;
  • Rb,loc - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле: , где б - зависит от класса бетона, , Aloc1 - площадь смятия, Aloc2 - расчетная площадь смятия, включает участок, симметричный по отношению к площади смятия (схемы для определения Aloc2 приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»).
  • б) элементы с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток:
  • Условие прочности: ,
  • где Rb,red - приведенная призменная прочность бетона при расчете на местное сжатие, определяемое по формуле: , где Rs,xy - расчетное сопротивление арматуры сеток, МПа; ц - коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле: , где ; - коэффициент косвенного армирования сетками, где - соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (в осях крайних стержней) в одном направлении; - то же, в другом направлении; , но не более 3,5, Aloc1 - площадь смятия, Aloc2 - расчетная площадь смятия, включает участок, симметричный по отношению к площади смятия; цs - коэффициент, учитывающий влияние косвенного армирваония в зоне местного сжатия, зависит от схемы приложения местной нагрузки.
  • 2. Продавливание.
  • Расчет на продавливание производят для следующих конструкций:
  • - плиты при локальном приложении нагрузки;
  • - фундаменты под колонны;
  • - свайные ростверки.
  • Продавливание может возникнуть в конструкциях, когда к ним приложена нагрузка на ограниченной площади. Продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, грани которой наклонены под углом 450 (рис.50). Продавливанию сопротивляется бетон, работающий на срез с расчетным сопротивлением, равным Rbt. Очевидно, что чем выше класс бетона и чем больше площадь боковой поверхности пирамиды, тем выше сопротивление продавливанию.
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Условие прочности:
  • ,
  • где F - продавливающая сила (принимается равной силе, действующей на пирамиду продавливания, за вычетом нагрузок, приложенных к большему основанию по плоскости расположения растянутой арматуры); б - коэффициент, зависящий от вида бетона (для тяжелого бетона б = 1); um - среднеарифметическое значений периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения.
  • Если условие прочности не соблюдается, а увеличить Rbt или h0 нет возможности, то устанавливают хомуты, нормальные к плоскости плиты, а расчет производят из условия:
  • , но не более 2Fb,
  • где , Fsw определяется как сумма всех поперечных усилий, воспринимаемых хомутами, пересекающими боковые грани расчетной пирамиды продавливания, по формуле , где Rsw = 175 МПа независимо от класса стали.
  • Лекция №9. Растянутые элементы
  • 9.1 Конструктивные особенности
  • Центрально-растянутые элементы - это элементы, в нормальном сечении которых точка приложения продольной растягивающей силы N совпадает с точкой приложения равнодействующей усилий в продольной арматуре.
  • К центрально-растянутым элементам относятся затяжки арок, нижние пояса и нисходящие раскосы ферм и другие элементы (рис. 51).
  • Рис. 51. Центрально-растянутые элементы.
  • Центрально-растянутые элементы проектируют, как правило, предварительно-напряженными.
  • Основные принципы конструирования центрально-растянутых элементов:
  • - стержневую рабочую арматуру без предварительного напряжения соединяют по длине сваркой;
  • - стыки внахлестку без сварки допускаются только в плитных и стеновых конструкциях;
  • - растянутая предварительно-напряженная арматура в линейных элементах не должна иметь стыков;
  • - в поперечном сечении предварительно напряженную арматуру размещают симметрично (чтобы избежать внецентренного обжатия элемента);
  • Внецентренно-растянутые элементы - это элементы, которые одновременно растягиваются продольной силой N и изгибаются моментом М, что равносильно внецентренному растяжению силой N с эксцентриситетом eo относительно продольной оси элемента. При этом различают 2 случая: когда продольная растягивающая сила N приложена между равнодействующими усилий в растянутой и сжатой арматуре, и положение, когда сила приложена за пределами данного расстояния.
  • К внецентренно-растянутым элементам относятся нижние пояса безраскосных ферм и другие конструкции.
  • Внецентренно-растянутые элементы армируют аналогично изгибаемым элементам, а при положении N в пределах сечения - аналогично армированию центрально-растянутых элементов.
  • Внецентренно-растянутые также обычно подвергаются предварительному напряжению, что существенно повышает их трещиностойкость.
  • 9.2 Расчет прочности центрально-растянутых элементов
  • Разрушение центрально-растянутых элементов происходит после того, как в бетоне образуются сквозные трещины, и он выключится из работы, а в арматуре напряжения достигнут предела текучести.
  • Несущая способность центрально-растянутого элемента обусловлена предельным сопротивлением арматуры без участия бетона:
  • ,
  • где Rs - расчетное сопротивление арматуры растяжению,
  • As,tot - площадь сечения всей продольной арматуры.
  • 9.3 Расчет прочности внецентренно-растянутых элементов
  • Расчет должен производиться в зависимости от положения продольной силы N.
  • Случай малых эксцентриситетов (продольная сила N приложена между равнодействующими усилий в растянутой и сжатой арматуре (рис. 52)).
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • В этом случае всё сечение растянуто. В предельном состоянии в бетоне образуются сквозные поперечные трещины. Бетон в работе не участвует. Разрушение элемента происходит, когда напряжения в продольной арматуре достигнут предельного значения:
  • ; .
  • Случай больших эксцентриситетов (продольная сила N приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в растянутой и сжатой арматуре (рис. 53)).
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Размещено на http://www.allbest.ru/
  • Как и при изгибе, часть сечения сжата, а часть растянута. Вследствие образования трещин в бетоне растянутой зоны растягивающие усилия воспринимаются арматурой.
  • Несущая способность элемента обусловлена предельным сопротивлением растяжению арматуры растянутой зоны, а также предельным сопротивлением сжатию бетона и арматуры сжатой зоны:
  • ;
  • при этом высота сжатой зоны x определяется из условия .
  • Если полученное значение , в условие прочности подставляется .
  • Приложение 1
  • 0,01

    0,995

    0,01

    0,36

    0,82

    0,295

    0,02

    0,99

    0,02

    0,37

    0,815

    0,301

    0,03

    0,985

    0,03

    0,38

    0,81

    0,309

    0,04

    0,98

    0,039

    0,39

    0,805

    0,314

    0,05

    0,975

    0,048

    0,4

    0,8

    0,32

    0,06

    0,97

    0,058

    0,41

    0,795

    0,326

    0,07

    0,965

    0,067

    0,42

    0,79

    0,332

    0,08

    0,96

    0,077

    0,43

    0,785

    0,337

    0,09

    0,955

    0,085

    0,44

    0,78

    0,343

    0,1

    0,95

    0,095

    0,45

    0,775

    0,349

    0,11

    0,945

    0,104

    0,46

    0,77

    0,354

    0,12

    0,94

    0,113

    0,47

    0,765

    0,359

    0,13

    0,935

    0,121

    0,48

    0,76

    0,365

    0,14

    0,93

    0,13

    0,49

    0,755

    0,37

    0,15

    0,925

    0,139

    0,5

    0,75

    0,375

    0,16

    0,92

    0,147

    0,51

    0,745

    0,38

    0,17

    0,915

    0,155

    0,52

    0,74

    0,385

    0,18

    0,91

    0,164

    0,53

    0,735

    0,39

    0,19

    0,905

    0,172

    0,54

    0,73

    0,394

    0,2

    0,9

    0,18

    0,55

    0,725

    0,399

    0,21

    0,895

    0,188

    0,56

    0,72

    0,403

    0,22

    0,89

    0,196

    0,57

    0,715

    0,408

    0,23

    0,885

    0,203

    0,58

    0,71

    0,412

    0,24

    0,88

    0,211

    0,59

    0,705

    0,416

    0,25

    0,875

    0,219

    0,6

    0,7

    0,42

    0,26

    0,87

    0,226

    0,61

    0,695

    0,424

    0,27

    0,865

    0,236

    0,62

    0,69

    0,428

    0,28

    0,86

    0,241

    0,63

    0,685

    0,432

    0,29

    0,855

    0,248

    0,64

    0,68

    0,435

    0,3

    0,85

    0,255

    0,65

    0,675

    0,439

    0,31

    0,845

    0,262

    0,66

    0,67

    0,442

    0,32

    0,84

    0,269

    0,67

    0,665

    0,446

    0,33

    0,835

    0,275

    0,68

    0,66

    0,449

    0,34

    0,83

    0,282

    0,69

    0,655

    0,452

    0,35

    0,825

    0,289

    0,7

    0,65

    0,455

    • Приложение 2
    • Литература
    • 1. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции/Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 76с.
    • 2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2003, с измен.
    • 3. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 767с.
    • 4. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. для вузов. - М., Высшая школа, 1987.
    • Размещено на Allbest.ru
    ...

    Подобные документы

    • Применение железобетона в строительстве. Теории расчета железобетонных конструкций. Физико-механические свойства бетона, арматурных сталей. Примеры определения прочности простых элементов с использованием допустимых значений нормативов согласно СНиП.

      учебное пособие [4,1 M], добавлен 03.09.2013

    • Железобетон как комбинированный материал, состоящий из бетона и арматуры. Принцип работы железобетона. Особенности расчета железобетонных конструкций. Сжатые и растянутые железобетонные элементы, их трещиностойкость и перемещение. Кривизна оси при изгибе.

      реферат [1,6 M], добавлен 17.02.2014

    • Сущность железобетона, его особенности как строительного материала. Физико-механические свойства материалов железобетонных конструкций и арматуры. Достоинства и недостатки железобетона. Технология изготовления сборных конструкций, области их применения.

      презентация [4,6 M], добавлен 11.05.2014

    • Особенности заводского производства сборных железобетонных элементов, которое ведется по нескольким технологическим схемам. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Характеристика методов разрушения железобетонных конструкций, применяемое оборудование.

      контрольная работа [21,7 K], добавлен 06.08.2013

    • Концепция развития бетона и железобетона, значение этих материалов для прогресса в области строительства. Особенности технологий расчета и проектирования железобетонных конструкций. Направления и источники экономии бетона и железобетона в строительстве.

      реферат [30,2 K], добавлен 05.03.2012

    • Понятие и назначение перекрытий в строительстве, их классификация и разновидности, особенности применения и функциональные характеристики. Общие требования к безопасности железобетонных и бетонных конструкций, значения прочности и огнестойкости бетона.

      контрольная работа [28,0 K], добавлен 10.03.2010

    • Армирование как способ компенсации недостатков бетона. Основные виды арматуры в железобетонных конструкциях. Принципы получения конструкций из железобетона, критерии их классификации. История изобретения предварительно напряженного железобетона.

      реферат [315,2 K], добавлен 01.05.2017

    • Железобетонные конструкции и изделия, элементы зданий и сооружений из железобетона. Применение железобетонных конструкций покрытий в зданиях и сооружениях, трудно поддающихся членению. Три основных способа организации производственного процесса.

      реферат [5,3 M], добавлен 12.05.2009

    • Виды разрушения материалов и конструкций. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушения. Основные причины, механизмы и последствия коррозии бетонных и железобетонных сооружений. Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона.

      реферат [39,1 K], добавлен 19.01.2011

    • Классификация сборных железобетонных изделий. Особенности изготовления арматурных сеток, плоских и объемных каркасов, закладных деталей. Технология армирования изделий предварительной напряженной арматурой. Способы формирования бетонных конструкций.

      реферат [34,1 K], добавлен 20.12.2011

    • История бетона и железобетона. Изготовление монолитных конструкций. Способы натяжения арматуры. Ползучесть и усадка железобетона. Коррозия и меры защиты от нее. Три категории требований к трещиностойкости. Конструктивные схемы компоновки конструкций.

      контрольная работа [5,5 M], добавлен 07.01.2014

    • Бетоны на основе неорганических вяжущих веществ. Определение коррозии железобетона. Химическая, биологическая коррозия бетона. Методы защиты бетона от коррозии. Цементизация, силикатизация, битумизация и смолизация. Твердение гидросиликата и кремнезема.

      реферат [28,0 K], добавлен 08.06.2011

    • Использование золы в бетонах в качестве заполнителей и добавок. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях. Классификация бетонных и железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых, сжатых и растянутых элементов железобетонных конструкций.

      контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.03.2018

    • Достоинства и недостатки металлических конструкций, применение их в ответственных сооружениях. Механические свойства стали в зависимости от класса прочности. Коррозия алюминиевых сплавов, меры борьбы с ней. Конструкции многоэтажных каркасных зданий.

      контрольная работа [683,2 K], добавлен 28.03.2018

    • Развитие производства бетона и железобетона. Методы переработки железобетонных и бетонных изделий. Анализ гранулометрических характеристик продуктов электрического взрыва проводников из разных металлов. Проблема утилизации железобетонных конструкций.

      дипломная работа [2,3 M], добавлен 26.08.2010

    • Несущие конструкции одноэтажного производственного здания. Вычисление нагрузок и воздействий на строительные конструкции. Расчет внецентренно-сжатых элементов. Расчет и армирование консоли. Фундаменты под колоны из монолитного или сборного железобетона.

      курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.06.2015

    • Общие сведения о железобетоне - строительном материале, состоящем из стальной арматуры и бетона. Технологии изготовления железобетонных изделий, их виды: с обычным армированием и предварительно напряженные. Армирование железобетонных конструкций.

      реферат [26,1 K], добавлен 28.11.2013

    • Виды и эффективные методы защиты сталей от коррозии. Характеристика изгибаемых железобетонных элементов, конструкции плит и балок. Сущность и особенности соединений элементов из дерева на врубках. Примеры данных соединений и область их применения.

      контрольная работа [2,7 M], добавлен 12.11.2013

    • Контролируемые параметры для железобетонных конструкций. Прочностные характеристики бетона и их задание. Количество, диаметр, прочность арматуры. Контролируемые параметры дефектов и повреждений железобетонных конструкций. Основные методы испытания бетона.

      презентация [1,4 M], добавлен 26.08.2013

    • Железобетонные конструкции как база современного индустриального строительства, их структура и принципы формирования, предъявляемые требования. Изучение метода расчета сечений железобетонных конструкций по предельным состояниям, оценка его эффективности.

      курсовая работа [924,0 K], добавлен 26.11.2014

    Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
    PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
    Рекомендуем скачать работу.