
- •Конспект лекцій
- •«Інженерні конструкції гідротехнічних споруд»
- •Інженерні конструкції гідротехнічних споруд та методи їх розрахунку
- •Загальні відомості про інженерні конструкції (ік)
- •Поняття граничних станів
- •Навантаження та впливи на будівлі та споруди
- •Опори матеріалів
- •Умови роботи конструкцій
- •Суть бетону та залізобетону. Основні фізико-механічні характеристики бетону, арматури та залізобетону
- •Суть звичайного та попередньо напруженого залізобетону
- •Суть попередньо напруженого залізобетону
- •Переваги та недоліки залізобетону Переваги залізобетону:
- •Недоліки:
- •Види залізобетону за способами виготовлення
- •Область застосування залізобетону:
- •Основні фізико-механічні властивості бетону
- •1.1.1.Класифікація бетонів
- •1) За середньою густиною:
- •1.1.2.Усадка та набрякання бетону
- •1.1.3.Зміна міцності бетону в часі
- •1.1.4.Міцність бетону, класи бетонів
- •1.1.5.Деформації бетону
- •Арматура
- •1.1.6.Класифікація арматури
- •1.1.7.Механічні характеристики арматури
- •1.1.8.Класи арматури
- •1.1.9.Анкерування арматури, захисний шар арматури
- •Робота та розрахунок залізобетонних згинальних елементів
- •Поняття напружено-деформованого стану. Стадії ндс згинальних з/б елементів
- •Розрахунок міцності нормальних перерізів прямокутного профілю з одиничною арматурою
- •1.1.10.Розрахункова схема нормального перерізу при розрахунках міцності прямокутних елементів з одиночним армуванням
- •1.1.11.Типи задач в розрахунках міцності нормальних перерізів прямокутного профілю з одиничною арматурою
- •Розрахунок міцності елементів з подвійним армуванням
- •Розрахунок міцності згинальних елементів таврового і двотаврового профілю
- •Розрахунок міцності перерізів, похилих до повздовжньої осі згинальних елементів
- •Схеми руйнування похилих перерізів:
- •Робота та розрахунок міцності стиснутих та розтягнутих залізобетонних елементів
- •Конструктивні особливості стиснутих елементів
- •Випадки роботи та руйнування стиснутих елементів
- •Розрахунок міцності прямокутних стиснутих елементів
- •Перевірка несучої здатності:
- •Підбір арматури
- •Розрахунок стиснутих елементів із випадковими ексцентриситетами
- •Конструктивні особливості розтягнутих елементів
- •Розрахунок міцності центрально розтягнутих елементів
- •Основи розрахунку залізобетонних елементів за деформаціями та тріщиностійкістю
- •Тріщиностійкість залізобетонних елементів
- •Розрахунок за деформаціями
- •Рекомендована література до вивчення дисципліни
- •Інженерні конструкції / За ред. Є.М. Бабича. – Львів: Світ, 1991. – 352 с.
- •1. Інженерні конструкції гідротехнічних споруд та методи їх розрахунку 3
- •2. Суть бетону та залізобетону. Основні фізико-механічні характеристики бетону, арматури та залізобетону 9
- •3. Робота та розрахунок залізобетонних згинальних елементів 18
- •4. Робота та розрахунок міцності стиснутих та розтягнутих залізобетонних елементів 33
- •5. Основи розрахунку залізобетонних елементів за деформаціями та тріщиностійкістю 38
Переваги та недоліки залізобетону Переваги залізобетону:
довговічність;
використання місцевих будівельних матеріалів;
значний опір статичним і динамічним навантаженням;
висока сейсмостійкість;
суттєва вогнестійкість;
можна надавати будь-яку геометричну форму;
індустріалізація (механізація) виготовлення;
незначні експлуатаційні витрати;
архітектурна виразність будівель.
Недоліки:
значна власна маса (2400 – 2500 кг/м3);
велика тепло- і звукопровідність;
складність та скритість робіт;
утруднена реконструкція будівель і споруд;
утворення тріщин (усадочних, від навантаження).
Види залізобетону за способами виготовлення
1. Монолітний залізобетон - всі операції по виготовленню залізобетонних конструкцій відбуваються на будівельному майданчику.
переваги: монолітність; жорсткість; відсутність стиків;
недоліки: необхідність спорудження риштувань та опалубки, а також наявність на будівельному майданчику «мокрих» процесів, тривалість процесів.
2. Збірний - окремі конструкції виготовляються на заводах і збираються на будівельних майданчика шляхом зварювання закладних деталей.
переваги: індустріальність; швидкість будівництва; відсутність «мокрих процесів»;
недоліки: наявність стиків, які необхідно захищати від зовнішніх впливів.
3. Збірно-монолітний - поєднує у собі позитивні властивості збірного та монолітного залізобетону, як правило збірні елементи використовується як опалубка для монолітного бетону. Доцільно використовувати у спорудах, на які діють постійні великі навантаження (зокрема і великих ГТС).
Область застосування залізобетону:
промислове і цивільне будівництво;
гідротехнічне будівництво;
транспортне будівництво;
енергетичне будівництво;
гідромеліоративне будівництво;
спеціальні інженерні споруди.
Основні фізико-механічні властивості бетону
1.1.1.Класифікація бетонів
Бетон – штучний будівельний матеріал, утворений внаслідок твердіння раціонально підібраної суміші в’яжучого, заповнювачів, домішок та води.
Бетони класифікують:
1) За середньою густиною:
особливо важкі ρ> 2500 кг/м3 (заповнювачі подрібнений чавун, обрізки сталі, магнетит, барит, використовується для конструкцій, що захищають від радіації);
важкі ρ = 2200…2500 кг/м3 (заповнювачі пісок, щебінь, гравій важких порід);
полегшені ρ=1800…2200кг/м3 (заповнювач черепашник, тощо);
легкі ρ=500…1800кг/м3 (керамзит, аглопорит, термозит, пемза, туф); особливо легкі ρ<500кг/м3 (ніздрюваті суміші з в’яжучого, води та тонкомеленого заповнювача);
2) за призначенням: конструкційні (гідротехнічні, дорожні, будівельні), спеціальні (жаростійкі, кислотостійкі, сульфатостійкі);
3) за структурою: щільні, крупнопористі, пористі, ніздрюваті;
4) за умовами твердіння: природного твердіння; теплова обробка при атмосферному тиску; автоклавна обробка при підвищеному тиску.
1.1.2.Усадка та набрякання бетону
Бетон є пружно-пластичним матеріалом. Під навантаженням в бетоні виникають пружні та пластичні деформації, що необхідно враховувати в розрахунках конструкцій.
При твердінні бетону на повітрі в бетоні відбуваються фізико-хімічні та капілярні процеси, які призводять до зменшення його в об’ємі, що називають усадкою бетону.
εsh – відносні деформації усадки.
Усадка викликає внутрішні напруження в бетоні, внаслідок яких цементний камінь розтягується, а заповнювач стискається, що веде до виникнення усадочних тріщин.
Набрякання – збільшення бетону в об’ємі за високої вологості або у воді.
Усадка більша за набрякання в 2...3 рази.