12. Балки, их классификация в зависимости от статической схемы работы и типа сечения.

Балка – это элемент сплошного сечения работающий на поперечный изгиб и передающий действующую нагрузку на опоры.

По статической схеме балки бывают: разрезные, неразрезные, консольные,

По типу сечения балки бывают: прокатные, составные (сварные, клепаные)

13. Балочные площадки для зданий и сооружений, их типы. Расчет настила.

Балочная площадка – это система перекрестных балок предназначенная для опирания настила при устройстве перекрытия над какой - либо площадью. Различают след типы настилов:

- сборные железобетонные

- монолитные

- смешанные сборные железобетонные и монолитные

Упрощенные – имеются только главные балки.

нормальные – главные и поперечные вспомогательные балки.

Усложненные – имеются все 3 типа балок.

Порядок расчета настила:

1 сбор нагрузок, разработка вариантов и выбор оптимальной схемы.

2 расчет настила.

3 расчет вспомогательной балки.

4 предварительный подбор сечения главной балки и выбор типа сопряжения балок.

5 окончательный расчет главной балки.

6 расчет колон.

7 расчет сопряжений балок.

14. Расчет и подбор сечения прокатной балки.

1) находим нормативную нагрузку на 1 м² балки

2) находим расчетную нагрузку на 1 м² балки

3) находим расчетную нагрузку на 1 м длины балки

4) находим расчетный момент

5) находим треб момент сопротивления

6) принимаем № двутавра

7) проверяем достаточность высоты подобранной балки

Где: R – расчетное сопротивление материала балки

E – модуль упругости

L – пролет

F – предельный прогиб

8) делаем проверку прочности

9) делаем проверку жесткости

10) проверяем общую устойчивость балки

15. определение нагрузок и усилий в элементах фермы.

В ферме с параллельными поясами усилие можно найти по формуле

Где: М – изгибающий момент

h – высота фермы

усилие в раскосах находят по формуле

где Q- поперечная сила

α – угол наклона раскоса к нижнему поясу

16. расчет и конструирование узлов фермы.

Опорные узлы ферм, осуществляют путем упора крайней панели верхнего пояса в опорный башмак, к которому приварены стальные элементы нижнего пояса. Опорный узел проверяется на смятие по площадке смятия F_см по формуле:

17. колоны. Виды колон в зависимости от схемы приложения нагрузки.

Колона – это вертикальный стержень работающий на сжатие и передающий давление на фундамент или на нижележащие конструкции. Колоны бывают: центрально сжатые, внецентрено сжатые – нагрузка приложена с эксцентриситетом.

18. классификация колон по типу сечения и конструкции стержня, способу изготовления.

По типу сечения колоны бывают:

Сплошные

Сквозные

По конструкции стержня:

Постоянного сечения

Ступенчатого сечения

По способу изготовления:

Прокатные

Составные (сварные, клепаные)

19. расчет центрально-сжатой колоны сплошного сечения.

1) устанавливаем расчетную схему колоны

2) производим предварительный подбор сечения колоны

3)производим проверку устойчивости

20. класификация конструкций из дерева и пластмасс.

Конструкции из дерева и синтетических смол можно разделить на 3 вида:

1) соединения из элементов, склеенных из досок или фанеры.

2) из цельных элементов (брусьев, бревен и тд.)

3) комбинированные конструкции из синтетических материалов

45.Расчет по предельным состояниям первой группы выполняют, чтобы предотвратить: хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции перед разрушением); потерю устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. п.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен, внецентренно нагруженных высоких фундаментов; расчет на всплытие заглубленных или подземных резервуаров и т. П). Расчет по предельным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить: образование чрезмерного или продолжительного раскрытия трещин (если по условиям эксплуатации образование или продолжительное раскрытие трещин допустимо); чрезмерные перемещения (прогибы, углы поворота, углы перекоса и амплитуды колебаний).Расчёт балки: 1. Определение значений поперечных сил и изгибающих моментов(уравнение равновесия моментов и сил ; ); 2. Построенния эпюры изгибающих моментов ( 2 участка: 1. I: ; – эпюра имеет очертание прямой ; 2. II: - эпюра имеет очертание прямой ) 3.Строим эпюры 4. Подбор продольной арматуры 5. Подбор поперечной арматуры.

46. Потеря общей устойчивости начинается с кручения поперечного сечения балки. В результате этого происходит отклонение поясов в плане, и балка, кроме изгиба в вертикальной плоскости, подвергается также изгибу в горизонтальной плоскости и кручению. Очевидно, что чем шире пояса и больше Jу, тем выше критические напряжения и устойчивее балка. Критические напряжения могут также быть значительно повышены закреплением в пролете верхнего пояса балки от возможного бокового отклонения. Значение критических напряжений зависит от конструктивной формы и схемы балок и в первую очередь — от отношения пролета (или расстояния между закреплениями сжатого пояса) к ширине пояса ly/b (смотрите таблицу Наибольшие отношения свободной длины сжатого пояса к его ширине, при которых нет необходимости в проверке общей устойчивости балок двутаврового сечения). При больших значениях необходима проверка балки на ly/b общую устойчивость аналогично прокатным балкам с введением в расчетную формулу коэффициента φб

47. Прочность изгибаемых железобетонных элементов любого симметричного профиля по нормальным сечениям, согласно первой группе предельных состояний, рассчитывают по III стадии напряженно-деформированного состояния. В целом при выводе расчетных зависимостей принимаются следующие расчетные предпосылки:1) в бетоне сжатой зоны криволинейную эпюру напряжений заменяют прямоугольной, что несущественно влияет на результаты расчета; величина напряжений в сжатом бетоне принимается равной Rb – расчетному сопротивлению бетона при сжатии;2) работой растянутого бетона пренебрегают полностью, что соответствует стадии разрушения конструкции;3) все растяжение в стадии Ш воспринимает арматура; при этом напряжения в растянутой арматуре принимают равными расчетному сопротивлению стали Rs ;4) в основу расчета принят первый случай разрушения, как для нормально армированного сечения, то есть принято выполняющимся условие : x £ xR .Здесь x=х ¤ ho ¾ относительная высота сжатого бетона xR Значение относительной граничной высоты сжатой зоны xR для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений определяют по формуле (25) СНиП 2.03.01-84 как:xR=w/(1+(1-w/1.1)ssR/sscu).Равнодействующие нормальных напряжений в арматуре и бетоне равны, соответственно:Ns=RsAs; Nb=RbAb;где Ab = b×xпредставляет собой площадь сжатой зоны бетона.

48. Расчет прочности по нормальным сечениям элементов таврового профиля производится точно таким же образом, как и в случае расчета прямоугольного профиля . Особенность заключается в определении площади сжатой зоны бетона и положения ее центра тяжести. Поэтому различают 2 случая расчета изгибающих элементов тавровой формы поперечного сечения в зависимости от расположения нейтральной оси в сечении 1 случай - нейтральная ось располагается в полке (х£ h’f). Расчет производится как для элементов прямоугольной формы сечения шириной, равной ширине полки bf’, поскольку форма сечения в растянутой зоне роли не играет (не учитывается в расчете).Условие прочности имеет вид:M£amRbb’fh o2; Дополнительное условие равновесия:RsAs = Rbbf’ х (9)2 случай - нейтральная ось расположена в ребре; форма части сечения в сжатой зоне бетона - сложная (состоит из сжатых зон ребра и свесов полки). Поэтому при расчете разбивают эту зону на элементарные прямоугольники и соответствующие доли растянутой арматуры (так как усилие в сжатой зоне уравновешивается усилием в растянутой арматуре).Условие прочности имеет вид:M£Rbbx(h o-0.5x)+Rb(bf’ -b)hf’ (h o-0.5hf’) Дополнительное условие равновесия:RsAs = Rbbх + Rb (bf ’- b) hf’; Для тавровых сечений также должно быть соблюдено требование Норм: x£xR.Определение расчетного случая положения в тавровом сечении при проверке прочности заданного сечения.

53.Сущность изобретения: арматуру, изготовленную из сплава, обладающего эффектом памяти формы, охлаждают до температуры ниже или равной температуре, соответствующей точке начала мартенситного превращения сплава (tохл tMн и производят ее механическое натяжение, после чего производят бетонирование конструкции. Твердение бетона проводят при температуре, выбранной из соотношения . После набора конструкцией, например, отпускной прочности ее нагревают до температуры, выбранной из соотношения , где - температура начала мартенситного превращения, °С; - температуры соответственно начала и конца обратного мартенситного превращения, °С; - максимальная температура образования мартенсита напряжения. При этом арматуру изготавливают из сплава, обладающего эффектом памяти формы с мартенситными точками: Mн= - 10C, Aн= - 5C, Aк= 10, Md= 150C

11:03:20

54.Для элементов центрально-растянутых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых с малым эксцентриситетом продольной силы можно принимать прямоугольное сечение. Для изгибаемых элементов, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых с большим эксцентриситетом следует применять сечения с развитой растянутой и сжатой зонами бетона — двутавровое, полое прямоугольное или с развитой растянутой зоной, например тавровое с полкой, расположенной в растянутой части сечения. Продольную ненапрягаемую арматуру следует располагать ближе к наружной поверхности конструкции, чем напрягаемую, и так, чтобы напрягаемая арматура оказалась внутри контура поперечной арматуры (хомутов). В элементах с продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, толщина защитного слоя от поверхности элемента до поверхности канала должна составлять не менее 20 мм и не менее половины диаметра канала при расположении в канале по одному пучку или стержню; для боковых стенок при групповом расположении в одном канале пучков, прядей или стержней толщина защитного слоя должна составлять не менее 80, а для нижних — не менее 60 мм и не менее половины ширины канала.

55.Сборные железобетонные перекрытия подразделяют на три основные группы: в виде настилов (плит), крупнопанельные и балочные. Перекрытия в форме настилов состоят из плоских или ребристых однотипных элементов, укладываемых вплотную; соединяют их путем заполнения промежутков цементным раствором. Такие перекрытия состоят из несущей железобетонной части (обычно офактуренной снизу), звуко- или термоизоляционного слоя и конструкции пола. Опорами для настилов служат стены и прогоны. Наиболее распространены пустотелые настилывысотой 160 мм при пролетах до 4 м и 220 мм - при пролетах более 4 м. В настилах имеются продольные пустоты круглого сечения (

При изготовлении настилов с вертикальными пустотами расход бетона снижается до 15% по сравнению с круглопустотными. Вертикальные круглые пустоты образуют с помощью вкладышей из труб (вкладыши приваривают к швеллерам). Настилы, которыми можно перекрывать целые комнаты, называют крупными панелями. Отсутствие стыков в панелях перекрытий в пределах комнаты повышает их звукоизоляцию и обеспечивает более высокое качество отделки потолка.  Для обеспечения нормативных звукоизолирующих свойств от воздушного шума однослойные конструкции междуэтажных панельных перекрытий, выполненные из тяжелого бетона, должны иметь массу, превышающую 300 кгс/кв.м.  При устройстве перекрытий раздельного типа, в которых используется звукоизолирующая способность воздушного промежутка между верхней и нижней панелями перекрытия связи, а также при устройстве слоистых перекрытий обеспечить нормативную звукоизолирующую способность можно при массе перекрытия менее 300 кгс/кв.м.  По конструкции междуэтажные крупнопанельные железобетонные перекрытия могут быть со слоистым полом, раздельного типа (с раздельным полом, потолком или из двух раздельных несущих панелей) и со слоистым полом и раздельным потолком (рис. 3). Все эти конструкции перекрытий имеют сравнительно небольшую массу (менее 300 кгс/кв.м.); нормативная звукоизоляция обеспечивается слоистой конструкцией пола или наличием сплошной воздушной прослойки в толще перекрытия.  Панели перекрытий изготовляют сплошные, пустотные (с круглыми пустотами) и шатровые. Несущая однослойная панель (рис. 4, а) представляет собой железобетонную плиту постоянного сечения с нижней поверхностью, готовой под окраску, и верхней ровной.  Сплошными однослойными железобетонными панелями толщиной 140 мм перекрывают пролеты до 3,6 м. Для перекрытия больших пролетов (6-6,6 м) применяют в основном сплошные однослойные предварительно напряженные железобетонные панели толщиной 14-16 см или керамзито-железобетонные толщиной 18 см.  Перекрытия по железобетонным балкам

Сборные железобетонные междуэтажные перекрытия (рис. 5) балочного типа состоят из балок таврового профиля и заполнения между ними. Заполнителем здесь служит накат из гипсобетонных или легкобетонных плит толщиной 80 и длиной 395 мм, армированных деревянными реечными или брусковыми каркасами, а в чердачных перекрытиях - легкобетонные плиты толщиной 90 и длиной 395 мм, армированные сварными стальными сетками. Швы между балками и плитами заполняют цементным раствором и затирают. Чердачные и цокольныеперекрытия обязательно утепляют, междуэтажные звукоизолируют. Для этого используют керамзитовую или песчаную подсыпку, слоистые покрытия с упругими прокладками. При этом желательно, чтобы тепло- и звукоизоляция осуществлялась не за счет увеличения веса строительных конструкций.  Так как элементы балочных перекрытий имеют относительно небольшой вес, их применяют на постройках, оснащенных кранами малой грузоподъемности (до 1 т).  При устройстве железобетонных перекрытий в санитарных узлах в конструкцию перекрытия включают гидроизоляционный слой. Для этого поверх настилов или панелей обычно наклеивают на битумной мастике 1-2 слоя рубероида.

56.Ригели железобетонные представляют собой балки, то есть горизонтальные конструктивные элементы, на которые приходится опора каркасов. Изделия повсеместно применяются при возведении многоэтажных жилых, административно-бытовых, общественных и производственных объектов, а также межвидовых сооружений. Особенности применения ригелей устанавливаются рабочими чертежами на каждое точно указанное здание.

Изделия производятся из бетона класса В30, также используется предварительно напряженная арматура (канат К-7 с диаметром 12 мм, соответствующий ГОСТ 13840-68). Такие балки применяются в сборно-монолитном каркасе многоэтажного строительства.

Ригели железобетонные могут выпускаться в разных вариантах сечения для удобного сочленения с колоннами. Диапазон составляет от 200 до 600 мм, а выбор конкретной величины сечения определяется шириной колонн и давлением, оказываемым на ригель. В торцах балок находятся пазы с выпущенной арматурой, что позволяет без лишних усилий создать монолитный узел в месте стыка ригеля и колонны.

В верхней части балки имеются замкнутые выступающие хомуты. Они при устройстве соответствующего соединения обеспечивают связь между ригелем и плитой перекрытия. По завершении процесса омоноличивания плит формируются рабочие тавровые соединения, в которых ригели железобетонные становятся ребрами тавров, а примыкающие участки плит перекрытия служат их верхними полками.

Завод «ЖБИ Агрострой» изготавливает ригели различного сечения. Доступные типоразмеры приведены в таблице ниже. Рабочие чертежи: индивидуальные на каждый объект, ТУ 66-09-068-95, ГОСТ 13015

Условные обозначения:

полная маркировка: РС L.B.H-т

РС - ригель;

L- длина ригеля в дм;

В- ширина ригеля в дм;

Н- высота ригеля в дм

сокращеннаямаркировка: (Р-N)

N - порядковый номер типоразмера

РС 58.3.4,5-т (Р-12)

Ригель ж/б, длина 5800 мм, сечением 300 х 450 мм, из тяжело­го бетона, номер типоразмера - 12