
- •1.Строительные конструкции классифицируются по следующим признакам:
- •2. Материалы для строительных конструкций
- •3. Требования к зданиям и несущим конструкциям
- •1.Понятие о предельных состояниях строительных конструкций.
- •2. Расчет no предельным состояниям первой группы.
- •3. Расчет по предельным состояниям второй группы.
- •1.Работа стали и стальных конструкций под нагрузкой
- •2.Работа древесины и деревянных конструкций под нагрузкой
- •4.Работа каменных конструкций под нагрузкой.
- •1.Расчетные и нормативные сопротивления материалов
- •2. Расчетная и нормативная нагрузка строительных конструкций
- •1.Поверхностные и объемные нагрузки.
- •2. Временные и постоянные нагрузки, их виды
- •3.Особые нагрузки
- •1.Нормативные постоянные нагрузки
- •2.Нормативные временные нагрузки
- •2.Расчетные временные нагрузки
- •3. Единицы измерения, используемые при расчетах строительных конструкций
- •4.Примеры и некоторые указания по сбору нагрузок
- •Тема: «Расчетные и конструктивные схемы балок на двух опорах , консолей »
- •1.Расчетные и конструктивные схемы опирания балок на двух опорах, консольное, смешанное.
- •3.Конструктивная и расчетная схемы консоли (консольной балки)
- •Тема: «Расчетные и конструктивные схемы простейших конструкций колонн»
- •1.Принципы построения расчетной схемы стальной колонны.
- •2. Принципы построения расчетной схемы железобетонной колонны.
- •3.Принципы построения расчетной схемы кирпичной колонны и деревянной стойки.
- •3.Расчет центрально-сжатых колонн (стоек).
- •3.Понятие о расчете внецентренно- сжатых колонн
- •1.Особенности работы стальной колонны
- •2.Расчет центрально-сжатых стальных колонн сплошного сечения
- •1.Деревянные стойки.
- •2.Правила конструирования деревянных стоек и узлов
- •3.Расчет деревянных стоек цельного сечения
- •1. Простейшие конструкции железобетонных колонн
- •2. Характер потери несущей способности железобетонной колонны и предпосылки для расчета
- •3. Расчет сжатых железобетонных колонн со случайным эксцентриситетом
- •4. Правила конструирования железобетонных колонн
- •1.Область распространения простейшие конструкции кирпичных столбов.
- •2.Особенности работы кирпичных столбов под нагрузкой и предпосылки для расчета.
- •3. Расчет центрально - сжатых столбов из неармированной кладки.
- •1.Расчет центрально-сжатых колонн, армированных при помощи сеток
- •2.Конструирование армированных и неармированных кирпичных столбов.
- •3. Особенности работы в зимнее время.
- •4.Усиление кирпичных столбов и простенков.
- •1.Работа центрально балок под нагрузкой и предпосылки для расчета по несущей способности.
- •2. Общие подходы из сопротивления материалов
- •3.Расчет по деформациям балок.
- •1.Область распространения и простейшие конструкции стальных балок. Балочные клетки.
- •2.Особенности работы стальных балок под нагрузкой и предпосылки для расчета, но предельным состояниям 1 и 2 группы.
- •3.Расчет стальных балок. Расчет прокатной балки. Общий порядок расчета
- •4.Некоторые правила конструирования стальных балок: узлы и детали примыкания к колоннам.
- •1.Область распространения и простейшие конструкции деревянных балок.
- •2.Особенности работы деревянных балок под нагрузкой и предпосылки для расчета по предельным состояниям 1 и 2 группы
- •3.Расчет деревянных балок. Общий порядок расчета.
- •4.Некоторые правила конструирования деревянных балок
- •1. Область распространения и простейшие конструкции железобетонных балок.
- •2.Особенности работы железобетонных балок под нагрузкой.
- •3.Расчет железобетонных балок прямоугольного сечения с одиночным армированием по прочности нормального сечения
- •4.Порядок расчета прочности с одиночным армированием
4.Порядок расчета прочности с одиночным армированием
Если в сжатой зоне балки арматура не ставится или ставится, но ее работа не учитывается в расчете, то она называется балкой с одиночным армированием.
М— внешний изгибающий момент, определяется из эпюры «М»; b— ширина сечения балки; ей задаются перед расчетом; h — высота сечения балки, перед расчетом ей предварительно задаются, а впоследствии уточняют; Ао — рабочая высота сечения балки, hо = h - а, где a — расстояние от центра тяжести арматурных стержней до крайнего растянутого волокна бетона,
a = ab + d/2, где ab — защитный слой бетона, назначается в зависимости от высоты элемента и диаметра арматуры; так, для балки высотой ≥ 250 мм
ab принимается не менее 20 мм и не менее диаметра арматуры; d— диаметр рабочей арматуры, определяется расчетом; х-— высота сжатой зоны бетона, определяется расчетом; Rb — расчетное сопротивление бетона, принимается по таблице 13 СНиП 2.03.01-84* в зависимости от класса бетона; Rs — расчетное сопротивление арматуры, назначается по таблицам 19-23 СНиП 2.03.01-84* в зависимости от класса арматуры; As — площадь поперечного сечения арматуры, определяется расчетом.
Строительные нормы ограничивают относительную высоту сжатой зоны бетона, которая обозначается ξ и представляет собой отношение высоты сжатой зоны бетона к рабочей высоте сечения:
ξ = х/ hо,≤ ξ R,
Где ξ R, — граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
M=R bbh02Ao.(Расчет ведется по сопротивлению бетона на сжатие)
М= RsAs ho η.(Расчет ведется по сопротивлению арматуры растяжению)
Если при расчете оказалось, что Ao > A oR (или ξ > ξR), то это значит, что следует увеличить высоту элемента (балки, плиты), а если Ao намного меньше
A oR, то это говорит о том, что принятая высота элемента излишне большая и ее, если это конструктивно возможно, следует уменьшить из соображений экономичности и рациональности.
Кроме определения площади арматуры исходя из требований прочности нормального сечения, нормы ограничивают минимальную площадь сечения арматуры в железобетонных элементах в виде отношения (в %) к рабочей площади сечения бетона (процент армирования элемента — μ. %):
Минимальный процент армирования μmin= 0,05%. Обычно при оптимальном проценте армирования μ = 1—2% для балок и μ= 0,3—0,6% для плит.
Порядок расчета прочности нормального сечения изгибаемого элемента
Порядок подбора сечения продольной арматуры
Определяют изгибающий момент, действующий в расчетном сечении элемента. Обычно М=qlo2/8 (lo- расчетный пролет балки, q- распределенная нагрузка на балку).
Принимают сечение балки (размеры сечения могут быть заданы).
Задаются классом прочности бетона и классом арматуры, чаще всего в качестве продольной рабочей арматуры принимается арматура класса A-III. Устанавливают коэффициент условия работы бетона γb2.Задаются расстоянием от крайнего растянутого волокна бетона до центра тяжести арматуры (а ≈3—5 см) и определяют рабочую высоту бетона
ho = h- а.
Находят значение коэффициента Аo:
Коэффициент Аo не должен превышать граничного значения AoR .
Если значение коэффициента Аo > Ao R, следует увеличить сечение балки или изменить материалы.
По величине коэффициента Аo, пользуясь, определяют значения коэффициентов ξ и η.
Определяют требуемую площадь арматуры по любой из приведенных формул:
Задаются количеством стержней и определяют диаметры арматуры, выписывают фактическую площадь сечения подобранной арматуры .
Определяют процент армирования элемента μ и сравнивают его с минимальным процентом армирования:
Определяют требуемую площадь монтажных стержней А's и по площади принимают диаметры монтажных стержней d's:
А's ≈0,1 Аs.
Определяют диаметры поперечных стержней:
dsw ≥ 0,25 ds.
Назначают толщину защитного слоя бетона
Конструируют сечение.
При определении несущей способности элемента известно:
Размеры сечения, армирование и материалы, из которых выполнен элемент; неизвестно — какой изгибающий момент он способен выдержать (момент сечения).
Для нахождения момента сечения определяют:
Расчетные сопротивления материалов, их коэффициенты условий работы
По чертежу сечения элемента находят рабочую высоту сечения h0 площадь рабочей продольной арматуры Аs/
Определяют значение коэффициента ξ:
Коэффициент ξ должен быть не больше граничного значения — ξR,если коэффициент ξ больше граничного значения, это значит, что элемент переармирован и для дальнейших расчетов следует использовать граничные значения коэффициентов (вместо коэффициента ξ, применять в дальнейших
расчетах ξR вместо А0 применять коэффициент Аo R).
По таблице коэффициентов через коэффициент ξ, определяют значения коэффициента Аo.
Определяют величину момента сечения: Мсечения = Аo Rb γb2 bho2.
В случае если требуется проверить прочность, необходимо сравнить момент сечения с фактически действующим на балку моментом и сделать вывод, выполняется условие прочности (М≤ Мсечения) или нет.