Прочность по касательным напряжениям обеспечена.

Окончательно принимаем сечение балки из швеллера № 27.

27. Дать определение понятию «сечение с двойным армированием». Назвать сечения железобетонных балок, показанные на рисунке 1.

Найти несущую способность железобетонной балки перекрытия. Сечение балки прямоугольное b_w x h = 200х500 мм; бетон класса С30/37. Класс среды по условиям эксплуатации XС4. Армирование изображено на рисунке 2.

Рисунок 1 – Армирование железобетонных балок

2Ø 10 S400

2Ø25 S400

Ø6 S240

Рисунок 2 – Поперечное сечение балки

ОТВЕТ

Сечения балок называются сечениями с двойным армированием при наличии расчетной арматуры в сжатой зоне бетона.

Необходимость постановки расчетной арматуры в сжатой зоне бетона возникает в случае, если бетон сжатой зоны не выдержи­вает приходящихся на него сжимающих напряжений, а увеличи­вать размеры сечения элемента или прочность бетона по каким-либо причинам нельзя

Схемы армирования железобетонных балок: а) отгибами продольной арматуры на опорах: б) поперечными стержнями (хомутами) на приопорных участках: 1 — нормальное сечение; 2 — наклонное сечение;

Задача

1. Определяем расчетное сопротивление бетона сжатию . - нормативное сопротивление бетона сжатию (табл. 6.1 ), - частный коэффициент безопасности по бетону (пункт 6.1.2.11 )

МПа

2. Определяем расчетное сопротивление растянутой и сжатой арматуры (табл.6.5 ):

МПа; МПа

3. Минимальный размер защитного слоя находим по таблице 11.4. с=30 мм.

4. Определяем рабочую высоту балки:

мм

5. Находим эффективную высоту сжатой зоны бетоны исходя из условия:

_{Определяем площадь сечения сжатой и растянутой арматуры по сортаменту}

6. Проверяем условие постановки арматуры в сечении:

7. Находим несущую способность железобетонной балки:

Несущая способность балки

28. Дать определение понятию «предельное состояние». Назвать группы предельных состояний.

Подобрать армирование центрально сжатой железобетонной сборной колонны расчетной высотой l₀=l_eff= 2,7 м. Размеры поперечного сечения колонны 300х300 мм, бетон класса С30/37. Нагрузка, действующая на колонну N_Sd = 1950 кН. Для армирования колонны применяется горячекатаная сталь класса S400.

ОТВЕТ

Предельными называются такие состояния для здания, соору­жения, а также основания или отдельных конструкций, при ко­торых они перестают удовлетворять заданным эксплуатацион­ным требованиям, а также требованиям, заданным при их воз­ведении.

Предельные состояния конструкций (зданий) подразделяются на две группы:

• первая группа — по потере несущей способности или непригод­ности к эксплуатации. Говоря проще, состояния, относящиеся к этой группе, считаются предельными, если в конструкции насту­пило опасное напряженно-деформированное состояние; в худшем случае, если она по этим причинам разрушилась;

• вторая группа — по непригодности к нормальной эксплуата­ции. Нормальной называется такая эксплуатация здания или его конструкции, которая осуществляется в соответствии с предусмот­ренными в нормах или заданиях на проектирование технологичес­кими или бытовыми условиями. Другими словами, возможны случаи, когда конструкция не потеряла несущей способности, т.е. удовлетворяет требованиям первой группы предельных состо­яний, но ее деформации (например, прогибы или трещины) та­ковы, что нарушают технологический процесс или нормальные ус­ловия нахождения людей в помещении.

Задача

1. Определяем расчетное сопротивление бетона сжатию . - нормативное сопротивление бетона сжатию (табл. 6.1 ), - частный коэффициент безопасности по бетону (пункт 6.1.2.11 )

МПа

2. Определяем расчетное сопротивление арматуры (табл.6.5 ):

МПа

3. Случайный эксцентриситет принимаем максимальным из следующих значений:

4. Определяем гибкость колонны и необходимость учета влияния коэффи­циента продольного изгиба

и по табл. 7.2 находим φ=0,92.

5. Расчет армирования колонны со случайным эксцентриситетом произво­дим из условия

Требуемая площадь сечения арматуры

где - площадь сечения сжатого бетона.

6. По сортаменту подбираем 4 S400 симметрично располагаемых в сечении.

29. Назвать следующие характеристики стали: R_yn ; R_y; R_un; R_u. Объяснить каким образом устанавливаются нормативные и расчетные сопротивления стали.

Определить ширину соединяемых элементов l из учета обеспечения прочности стыкового сварного шва. Растягивающая сила N = 90 кН (γ_с = 1,0). Сварка ручная электродуговая с визуальным контролем качества шва. Соединяемые листы из стали С245, толщиной t = 10 мм.

Рисунок 1 – Расчетная схема стыкового соединения

_ОТВЕТ

- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;

- предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;

- временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

Для металлов нор­мативные сопротивления устанавливают по значениям предела текучести и временного сопротивления в соот­ветствии с государственными стандартами и техническими усло­виями. При изготовлении сталей и алюминиевых сплавов преде­лы текучести и прочности контролируют выборочно, поэтому случайные отклонения этих характеристик учитывают с помощью коэффициента надежности по материалу. Его устанавливают на основе статистической обработки результатов испытаний, =1,025...1,15.

Расчетные сопротивления устанавливают, деля нормативные сопротивления на коэффициенты надежности по материалу. Расчетные сопротивления различают по пределу текучести и временному сопротивлению .

Задача

Из общего условия прочности стыковых швов определяем расчетную длину шва:

Ширина соединяемых элементов равна:

l=l_w+2t (c учетом непровара и кратера шва)

R_wy=0,85 R_y (т.к сварка с визуальным контролем качества шва).

R_y- расчетное сопротивление стали по пределу текучести определяем по таблице 51* R_y = 240 МПа

R_wy = 0,85∙240=204 МПа

Ширина элемента l=44,2+2∙10=64,2 мм

Окончательно принимаем ширину - 65 мм.