1.НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ.Основное назначение несущих строител.констр-й-восприятие действ.на них эксплуатационных нагрузок.Установленнные нормами наибольшие величины внешних нагрузок,которые позволяют нормально эксплуатировать здание – нормативные нагрузки.Нагрузки,действующие на конструкцию в процессе эксплуатации обладают изменчивостью и могут отличаться от установленных нормами.Опасность превышения нагрузок по сравнению с норм.значениями учитывается коэф-ом надёжности по нагрузке(γ_f).Нагрузка равная по величине произведению нормативной нагрузки на γ_f называется расчётной нагрузкой.

СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ.нормативное значение снеговой нагрузки устанавливается на основании данных гидрометереологической службы как среднее значение ежегодных максимумов запасов воды в снеговом покрове.Вся территория России разделена на 8 районов по величине снег.нагрузки.район определяется по карте СНиП « Нагрузки и воздействия». Арх.обл. – 4,5 районы.Полное расчетное значение нагрузки на гориз.поверхности покрытия вычисляется по формуле:S=S_q*μ,где S_q-расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² к гориз.поверхности земли.Принимается по СНиП «Н.и в» в зависимости от снегового покрова.S_q для Арх-ка 2400Н/м².μ-Коэф-т,зависит от рельефа кровли.

α<или равно 25^о,μ=1;α>или равно 60 ^оμ=0.Нормативное значение снеговой нагрузки определяют умножением пасчетного значения на коэф-т=0,7

2.ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СТРОИТЕЛ.КОНСТРУКЦИЙ.Строительные конструкции рассчитывают для того чтобы обеспечить безопасность и долговечность эксплуатации под нагрузкой при наиболее экономных размерах сечения.Задача расчета-определить возникающие в элементах конструкции усилия от действ.нагрузок и назначить необходимые размеры поперечного сечений……… и требуемое количество арматуры(для ж/б элементов)Строит.конструкции рассчитывают по методу предельных состояний(1955) в качестве основного метода расчёта.Под предельным понимают такое состояние конструкции после достижения которого конструкция перестает удовлетворять заданным эксплуат.требованиям.Цель расчета строит. Конструкций не допустить наступления предел.состояний при возведении здания и его эксплуатации.В расчетах конструкции учитывают 2 группы предельных состояний.1группа-по потери несущей спосоьности(расчет на прочность и на устойчивость)2группа-по непригодности к нормал.эксплуатации,т.е. эксплуатации,осущ.без ограничений и вне очередного ремонта(расчёт на прогиб и на жесткость)К предельным состояниям 1 группы относят:разрушения любого характера,общая потеря устойчивости,изменение конфигурации и т.д. К предельным состояниям 2 группы относят:недопустимые деформации конструкции в рез-те прогиба,осадок, образование и раскритие трещин и т.д.

3.Расчет элементов стальных конструкций на центральное растяжение.

Работают нижние пояса ферм,элементы решетки.Расчет выполняется по 1 группе предельных состояний на прочность.N_p/A_nменьше или равноR_yγ_c.Np

-расчетное растягивающее усилие.Аn-площадь поперечного сечения

Абр.=а*b;Аn=Абр-ПR²;Ry-расчетное сопротивление стали(табл.значение.зависит от марки стали,опр-ся по СНиП «Строит.констр--и»;γ_с-коэф-т условной работы(учитывает неблагоприятное влияние внешней среды),опр-ся по СНиП.Для сплошных прокатных балок и колонн γ_с=1,1,для растянутых элементов,сварных констр-й γ_с=0,95.В основу расчета прочности положено условие:разрушение не наступит,если наиб напряжения не привыяст расчётные сопротивления.

4.Расчет металл.Констр-й на центральное сжатие.

На центр.сжатие работают колонны,стойеи,верхние пояса ферм,элементы решетки,ферм.Расчет выполняется по 1группе предельных состояний на прочность и на устойчивость.Расчет на просчность:Nc/An< или равноR_yγ_c.Nc-расчетное сжимающее усилие;Расчет на устойчивостьNc/φАбр<или равно R_yγ_c.Абр.-площадь поперечного сечения брутта( не по ослабленному сечению);φ-коэф-т продольного изгиба,опр-ся по СниП « Строит.конструкции»,зависит от гибкости стержня.гибкость определяется по формуле: λ= l_ef/i_min;l_ef-расч.длина эл-та;l_ef=l_o*μ,где l_o-геометр.длина элемента;μ-учитывает способ закрепления концов.i_min-минимальный радиус инерции( для прокатных элементов i_min относительно осей Х и У приводится в таблицах)

5.Расчет металл.Констр-й на поперечный изгиб.

На поеречный изгиб работают балки,ригели,плиты.Расчет производится по двум группам предельных состояний:по 1группе-расчет на прочность;по 2 группе-расчет по деформации,на прогиб,на жесткость.Расчет на прочность:Ммах/ω_min<или равно Ry*γ_c

М_мах-макс.расч.изгиб.момент;ω_min-миним.момент сопротивления;Ry-расч.сопротивление стали;Ммах опр-ся по правилам статики.Для однопролетной балки с равномерно распределенной нагрузкой Ммах опр-ся по формуле:М мах = q*l_ef²/8;q-полная расч.нагрузка на 1 погоный метр длины элемента;l_ef-расчетный пролет.Расч.схема:

Для прокатных элементов ω_min опр-ся по таблице.Разрезные балки сплошного сечения из стали с пределом текучести до 580 МПа и несущих……………………………… рассчитывается с учетом развития в Ме пласт.деформаций.Расчет на прочность производится по формуле: Ммах/1,12ω_min = Ry *γ_c.Расчет на прогиб: f/l_ef=[f/l_ef].f/l_ef -относит.прогиб констр-и от внешних нагрузок(опр-ся в зависимости от схемы загружения)Для однопролетной балки с равномерно распред.нагрузкой относит прогиб опр-ся по ф-ле: f/l_ef=5q^н*lef³/384EJ; q^н-нормативная нагрузка,Н/см; lef-расч.пролет,см;Е-млодуль упругости стали,Н/см⁴;J-момент инерции сечения( по табл.),см⁴.[f/l_ef]-предел.относит.прогиб из СНиПа « Нагрузки и воздействия»

6.Бетон. Прочность бетона, классы и марки бетона. Бетон- это искусственный строительный материал, полученный в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего, воды и заполнителей. В зависимости от объема массы различ бетоны на:1) плотных заполнителях( щебень, гравий)- тяжелый бетон, 2) пористых заполнителях( шунгизит, керамзит)- легкий бетон, 3) ячеистые бетоны. Наиболее широко принимается в строительстве тяж бетоны плотностью 2200-2500кг/м³, прочность 60-80МПа. Бетоны плотностью более 2500 относятся к особо тяжелым, их используют для защиты от радиации. Бетон на пористых заполнителях имеет плотность менее 2200кг/м³, прочность 40-50МПа. К ячеистым бетонам относят газы и пенобетон прочностью 15МПа. Классы и мрки бетона. 1) класс бетона на прочность и сжатие(В), обязательно указывается в проекте. 2) класс бетона по прочности на растяжение(В_t)- назначается в случаях, когда эта хар-ка имеет важное значение. 3) марка по морозостойкости(F)-назначается для конструкций подвергающихся попеременному оттаиванию и замораживанию в увлажненном состоянии. 4) марка по водонепроницаемости(W)-назначается для конструкций, к которым предъявляются требования по водонепроницаемости( ростверк, бассейны). 5) марка по средней плотности(D)-назначается для конструкций, к которым предъявляются требования по теплоизоляции

7,Арматура и ее виды. Арматура предусматривается там где бетон работает на растяжение, а также предусматривается в жатых элементах, когда прочность бетона сжатию недостаточна. Виды арматуры: 1) стержневая арматурная сталь(d от 6мм) горечекатная гладкая кл.АI, периодического профиля клАII,АIII,АIV,АV,АVI. 2) термически и термомеханически упрочненная сталь периодического профиля клА_т III, А_тIV, А_тV, А_тVI.3) Проволочно- арматурная сталь(d от 3 до 5мм);а) арматурная холоднотянутая проволока периодического профиля клВ_рI, б) высокопрочная гладкая периодического профиля В_рII. 4) арматурные канаты К-7, К-19. Арматура, которая устанавливается по расчету наз рабочей. Конструктивная( монтажная распределительная)-устанавливается без расчета, служит для объединения раб стержней сетки и каркаса. Нормативное сопротивление арм- ры(R_sn) принимается наименьшее значение предела текучести для стержневой арм-ры. Расчетное сопротивление арм-ры растяжения определяется делением нормативного сопротивления на коэффициент по арм-ре. R_s=R_sn/гамма_s- расчетное сопротивление арм-ры растяжению.

8. Арматурные изделия( сетки, каркасы). Для армирования ж/б конструкций применяют арматурные изделия в виде вязанных или сварных сеток и каркасов. Сварные сетки и каркасы изгот при помощи сварных машин на заводах при помощи контактной точечной сварки. Вязанные сетки и каркасы образуются перевязкой стержней в местах их пересечения мягкой вязальной проволокой d 0,8-1мм. Этот способ требует больших затрат ручного труда, но позволяет изготовлять арматурные изделия из стержней любой формы( ломаных, криволинейных) при пересечениях под различными углами и при любом расположение стержней в пространстве. Сетки.Д-диаметр продольных стержней, d- диаметр поперечных стержней, V- шаг продольных стержней, u- шаг поперечных стержней, А- ширина сетки, L- длина сетки, С₁ и С₂- концы продольных стержней, К₁ и К₂- концы поперечных стержней. Классификация сеток: 1) по диаметру стержней. В зависимости от диаметра стержней сетки бывают: тяжелые и легкие. К тяжелым относят сетки d=12мм и больше. К легким относят сетки d от 3до10мм. сетки изготовляют рулонными или плоскими. Рулонными изгот легкие сетки из арматурной проволоки d от3до5мм. 2) по расположению рабочей арматуры. Сетки подразделяют: с рабочей арм-ой в одном из направлений и с конструктивной арм-ой в другом направлении; с рабочей арм-ой в обоих направлениях. Сетки должны иметь в одном направлении стержни одинакового диаметра. Шаг стержней в одном направлении должен быть одинаковым. Сетки изгот с квадратными или прямоугольными ячейками. Диаметр арм-ры сеток назначают по расчету. Обозначение сеток: С*Д(класс)-шаг/d(класс)-шаг*А*L(см)*С₁С₂/К₁К₂ ГОСТ 23279-85^*. Каркасы. Плоские сварные каркасы состоят из продольных и поперечных стержней. Продольные стержни могут расположены в 1 или 2 ряда. Пространственные каркасы собирают из плоских с помощью шпилек(без сварки) или с помощью поперечных стержней, которые приваривают к продольным стержням.

9.Зщитый слой бетона. Защитный слой бетона- это расстояние от пов-ти арм-ры до наружной пов-ти бетона. Защитный слой бетона должен обеспечивать совместную работу арм-ры с бетоном, а также защиту арм-ры от внешних атмосферных воздействий и высоких температур. = Для продольной раб арм-ры толщина защитного слоя должна быть не меньше диаметра стержня и не менее: плиток толщиной до100-10мм, свыше100-15мм.В балках высотой менее 250-15мм, в балках высотой больше или равно 250-20ммВ колоннах-20мм, в фундаментах: сборных-30мм, монолитных(при наличии бетонной подготовки)-40мм, монолитные(при отсутствии бетонной подготовки)-70мм. = Толщина для поперечной и конструктивной арм-ры должна быть не менее диаметра арм-ры и не менее: при высоте балки до 250-10мм, при высоте балки больше или равно 250-15мм. минимальное расстояние между стержнями продольной арм-ры должно быть не менее диаметра стержня и не менее 25мм. если нижняя арм-ра расположена по высоте в 2 ряда- расстояние между продольными стержнями должно быть не менее 50мм.

10. Расчет ж/б изгибаемых элементов с одиночной арматурой. М_мах<М_В-момент от вн наруки дл М_мах<R_В*в*h₀²ζ(1-0,5*ζ). М_{мах В}*в*h₀²*A₀. А₀=М_мах/R_в*в*h₀². Момент от внешней нагрузки должна быть<момента, воспринимаемого раст арм-ры. М_мах<М_s. М_мах<N_s*z=1)R_s*A_s(h₀-0.5*х) 2)R_s*A_s(h₀-0.5*ζ*h₀) 3)R_s*A_s*h₀(1-0.5*ζ). М_мах<R_s*A_s*h₀*эта. A_s=М_мах/R_s*h₀*эта-требуемая площадь рабочей арматуры.

11. Расчет ж/б изгибаемых элементов с двойной арматурой. Если высота сжатой зоны бетона Х>Х_R или ζ>ζ_R, то прочность сжатой зоны бетона недостаточна и ее надо усиливать сжатой арм-ой. Если А₀>А_0мах(см табл стр90), то ведем расчет с двойной арм-ой.

а^’- расстояние от сжатого края сечения до центра тяжести сжатой арм-ры. А_s^’-площадь поперечного сечения сжатой арм-ры. Х_R- предельная высота сжатой зоны бетона. N_s^’-усилие, воспринимаемое сжатой арм-ой. Момент внешней нагрузки должен меньше момента воспринимаемого сжатой зоной бетона и сжатой арм-ой. М_МАХ<M_B*S’. М_мах<R_B*в*h₀²*A₀^мах+N_s^’*z. М_мах<R_В*в*h₀*A₀^мах+R_sc*A_s^’(h₀-a^’). М_мах-R_B*в*h₀²*A₀^мах=R_sc*A_s^’(h₀-a^’). А_s^’=М_мах-R_B*в*h₀²*A₀^мах/R_sc(h₀-a^’)- требуемая площадь сжатой арм-ры. М_мах- максимальный момент от внешней нагрузки, А₀^мах-коэф определяется по табл стр90, R_sc-расчетное сопротивление арм-ры сжатию. N_s=N_s^’+N_B; R_s*A_s=R_sc*A_s^’+R_B*в*Х_R; R_s*A_s=R_sc*A_s^’+R_B*в*ζ_R*h₀; (ζ_R=Х_R/h₀→Х_R=ζ_R*h₀); А_s=R_sc*A_s^’+R_B*в*ζ_R*h₀/R_s- требуемая площадь растянутой арм-ры. ζ_R- коэф определяется по табл стр90. При расчете ж/б конструкции могут встретиться задачи 3-х типов.

12. Особенности расчета сборных конструкций. Конструктивный расчет сборных ж/б конструкций, производится также как расчет монолитных конструкций, но к особенностям расчета можно отнести, то что сборную конструкцию необходимо рассчитывать на транспортное усилие и определение диаметра монтажных петель. 1) расчет на транспортное усилие. В процессе изготовления, перевязки, монтажа сборные ж/б конструкции могут подвергаться силовым воздействиям, которые могут отличаться от эксплуатационных(сжатая зона бетона при транспортировке может перейти в растянутую). Расчет эл-ов транспортировки производится на нагрузку от собственного веса с применением динамического коэф 1,6.

М_on=g*f*a²/2, A₀=M_on/R_B*в*h₀²→этта A_s=M_on/R_s*эту*h₀, а- расстояние от края конструкции до монтажной плиты. 2) определение диаметра монтажной плиты. Определяем вес эл-та с динамическим коэф 1,4. Если предусмотрено поднимать эл-т за 4 петли, то в расчет принимают 3 петли, одна берется в запас и вес изделия распределяется на 3 петли. Определяем усилие, приходящиеся на одну петлю: Р₁=Р/3, A_s=Р₁/R_s; Р- вес изделия с динамическим коэф 1,4, А_s- требуемая площадь поперечного сечения одной петли.

Диаметр петли должен быть не меньше 6мм, арм-ра клАI, редко АII. 3) расчет плит опертых по контуру. Плиты рассчитывают с опиранием по контуру в случаях, когда отношение длинной стороны к короткой меньше 2. Схемы опирания плит: 1) свободное

2) одна сторона с зацеплением, другие со свободным опиранием

3) две стороны с зацеплением, 2 другии с опиранием

4) 3 стороны с зацеплением, одна со свободным опиранием

5) 4 стороны с зацеплением

В монолитных перекрытиях плиты имеют жеское зацепление с балками по всем 4 сторонам или по 2-3 сторонам. В крупнопанельных зданиях сборные плиты размером на комнату рассчитывают как плиты со свободным опиранием по всем 4 сторонам. Плиты с опиранием по контуру моменты определяются по формуле: (1)пролетные моменты. М_пр^кор=α_кор*Р, М_пр^дл=α_дл*Р, (2) опорные моменты, М_оп^кор=β_кор*Р, М_оп^дл=β_дл*Р, α и β-коэф, зависят от схемы опирания и отношения l_дл/l_rjh, Р- полная расчетная нагрузка со всей площади плиты Р=q*l_дл*l_кор, где q- полная расчетная нагрузка на 1м² плиты l_lk и l_кор- расчетные длины плиты. Знаем моменты определяем площадь рабочей арм-ры: 1) по короткой стороне, А₀=М_пр^кор/R_B*в*h₀²→эту А_s^кор=М_пр^кор/R_s*эту*h₀, в- участок плиты шириной 100см=1м. 2) по длиной стороне, А₀=М_пр^дл/R_B*в*h₀²→эту A_s^дл=М_пр^дл/R_s*эту*h₀.

13.

14. РАСЧЕТ НЕ АРМИРОВАННОЙ КЛАДКИ НА ЦЕНТРАЛЬНОЕ СЖАТИЕ.N≤mg*ĝ*A*R, гдеN-расчетная продольная сила,mg-коэфиц.учитывает влияние длител. действия нагрузки на несущюю способность элемента, если меньшая сторона сечения больше30см. то =1, если меньше то опред. по формуле.А-площядь поперечного сечения столба или простенка, R-расчетное сопротивл. кладки сжатию определяется по таблице СНИП,и зависит от марки кирпича и раствара. ĝ –коэфициен продольного изгиба опроеделяетс по табл.СНИП,зависит от гибкости и упругой характиристик λ=l_о/h_min , l_о-расчетная длина столба или простенка, h_min-миньшая сторона сечения столба.

15.АРМИРОВАННАЯ КЛАДКА. Армированная кладка производится в тех случаях,когда повышение марки кирпича и раствора необеспечивают требуем прочность кладки, а размеры поперечного сечения не могут быть увеличены. Для армирования кладки применяют сетчатое и продольное атмирование, сетчатот более распрастранено, применятся при небольших эксентрисететах, когда эксентрисе. не выходит за пределы ядра сечения кладки l_о≤0,17h, При больших значениях экентр.,сетчатоеармирование не достигает цели. В этом случае необходимо выполнять продольное армирование

Сетчатое армирование

Для сетчатого армирования применяют сварные сетки или метки зигзаг. Диаметр у сварных сеток 3-5мм. У сеток зигзаг3-8мм.2 сетки зигзаг уложенные в смежны рядах=1 сварной сетки,защитный слой должен быть 2мм сверху и снизу сетки.Сетки укладывают так чтобы контрольные стержни выступали за пределы кладки на 3-4мм. В сетках размеры ячеек должны быть от 3 до 12мм. Сетки укладывают через 5 рядов

16.Расчет арм. кладки на центр сжатие.

N<mgфAR_sk-фор-ла расчета.

R_sk-рас. Сопр. арм. кладки оно опр. По формуле:

R_sk=R+2мR_s/100

R-рас. сопр. неарм. кладки. м-% арм кладки, он опред. по формуле:

м=(2A_s/c*s)*100%

A_s- площадь поперечного сеч. арматуры кладки

c-размеры ячейки в сетке

s-шаг сеток по высоте

R_s- рас. Сопр арматуры в кладке

R_s(ВР1) d3-4 210МПа

d5 200МПа

Ф- Коэффициент продольного изгиба арм. кладки, зависит от гиб-сти и упругой хар-сти арм.кладки

λ=l₀/h_min α=R_n/R_skn

R_n-норм. Сопр. неарм кладки. R_n=2R

R_skn-норм. Сопр. арм. кладки. Опр по формуле:

R_skn=2R+2μR_sn/100

R_sn(ВР1) d3-4 330МПа

d5 315 Мпа