9.Основные принципы расчета строительных конструкций. Понятия о двух группах предельных состояний.

В России железобетонные элементы принято рассчитывать: по 1-ой и 2-ой группе предельных состояний:

• по несущей способности (прочность, устойчивость, усталостное разрушение);

• по пригодности к нормальной эксплуатации (трещиностойкость, чрезмерные прогибы и перемещения).

Задачи расчета железобетонных конструкций по 1-й группе предельных состояний включают:

• проверка прочности конструкций (нормальные, наклонные, пространственные сечения);

• проверка конструкции на выносливость (при действии многократно повторных нагружений);

• проверка устойчивости конструкций (формы и положения).

Армирование конструкций выполняется, как правило, отдельными стальными стержнями или сетками, каркасами. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в сжатые зоны при недостаточной прочности последней, а также по конструктивным соображениям. При расчете железобетонных изгибаемых элементов основной целью является определение требуемой площади рабочей арматуры в соответствии с заданными усилиями (прямая задача) или определение действительной несущей способности элемента по заданным геометрическим и прочностным параметрами (обратная задача).

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), центрально и внецентренно сжатые элементы (колонны центрально и внецентренно растянутое элементы (элементы ферм).

Предельными называются такие состояния для здания, сооружения, а также основания или отдельных конструкций, при которых они перестают удовлетворять заданным эксплуатационным 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 нарушает технологический процесс или нормальные условия нахождения людей в помещении.

10.Стадии I и II напряженно - деформированного состояния железобетонных элементов под нагрузкой.

Стадия 1. Соответствует небольшой нагрузке, при которой не образуются трещины в растянутой зоне бетона. В этой стадии можно выделить два состояния. Состояние 1, а (момент М,) — соответствует начальному этапу приложения нагрузки: напряже­ния в бетоне изменяются по линейному закону, т.е. упруго. Бе­тон и арматура в растянутой зоне работают совместно. Состоя­ние 1, б (момент М2> Мх) — непосредственно перед появлением трещин: в сжатой зоне бетона напряжения изменяются практичес­ки упруго, а в растянутой эпюра растягивающих напряжений в бе­тоне искривляется, что говорит о том, что в нем появляются пла­стические деформации. В арматуре возникают небольшие упругие деформации, она недонапряжена.

Стадия 2. Характеризуется появлением в растянутой зоне бето­на трещин, которые появляются при увеличении нагрузки (момент Мъ > М2). Бетон в трещине выключается из работы. Там, где образо­вались трещины, работает арматура, а между трещинами арматура и бетон продолжают работать совместно. В сжатой зоне бетона за счет пластических деформаций происходит искривление эпюры напря­жений бетона, эти напряжения еще не достигают предельных зна­чений. Прочность арматуры и сжатого бетона полностью еще не ис­черпана, и можно увеличивать нагрузку на элемент.