Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………3

1. Особенности конструктивных решений зданий, возводимых в районах с вечномерзлыми грунтами………………………………………………………………5

2. Железобетонные конструкции, эксплуатируемые в условиях систематического воздействия высоких технологических температур…………………………...6

1. Расчетные характеристики бетона и арматуры при нагреве……………...6

2. Определение деформаций и усилий, вызванных действием температур……………………………………………………………………………10

3. Основные положения расчета конструкций с учетом температурных воздействий……………………………………………………………….……13

АННОТАЦИЯ ……………………………………………………………………..15

ТЕСТ………………………………………………………………………………..17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………21

Введение

Как известно, вечная мерзлота занимает огромные площади на территории России. Вечномерзлые грунты ставят перед строителями особую, непростую задачу: возвести на таких основаниях прочные фундаменты и, что немаловажно, сделать это максимально экономично.

Многолетний опыт строительства и научные изыскания на эту тему доказывают, что лучшие фундаменты на вечномерзлых грунтах – свайные. Они позволяют экономить трудозатраты и стройматериалы и, разумеется, представляют собой наиболее надежную конструкцию фундамента для этого типа грунта.

Вечномерзлые грунты имеют в своем составе лед и отличаются тем, что сохраняют минусовую температуру. К методам установки свай фундамента в вечномерзлый грунт относятся бурение скважин, оттаивание скважин с последующим вмораживанием свай в грунт, а также забивание свай в грунт без бурения скважины.

Под воздействием температуры в железобетоне возникают внутренние взаимно уравновешенные напряжения, вызванные некоторым различием в значениях коэффициента линейной температурной деформации цементного камня, зерен заполнителей и стальной арматуры. При воздействии на конструкцию температуры до 50°С внутренние напряжения невелики и практически не приводят к снижению прочности бетона. В условиях систематического воздействия технологических температур (порядка 60—200°С) необходимо учитывать некоторое снижение механической прочности бетона (примерно на 30 %) При длительном нагреве до 500—600 °С и последующем охлаждении бетон разрушается.

Основными причинами разрушения бетона при воздействии высоких технологических температур являются значительные внутренние растягивающие напряжения, возникающие вследствие разности температурных деформаций цементного камня и зерен заполнителей, а также вследствие увеличения в объеме свободной извести, которая выделяется при дегидратации минералов цемента и гасится влагой воздуха.

Для конструкций, испытывающих длительное воздействие высоких технологических температур, применяют специальный жаростойкий бетон. Прочность сцепления арматуры периодического профиля с бетоном снижается при температуре до 500°С на 30%. Однако прочность сцепления гладкой арматуры с бетоном начинает резко снижаться уже при 250 °С.

В статически неопределимых железобетонных конструкциях под воздействием сезонных изменений температур возникают дополнительные усилия, которые при большой протяженности конструкции становятся весьма значительными. Чтобы уменьшить дополнительные усилия от изменения температуры, здания большой протяженности делят на отдельные блоки температурными швами, которые обычно совмещают с усадочными швами.

1. Особенности конструктивных решений зданий, возводимых в районах с вечномерзлыми грунтами

   При выборе конструктивной схемы зданий для северных районов страны следует учитывать, что здания возводятся на вечномерзлых грунтах. Решение конструкций в этих условиях принимается в зависимости от типа и свойств грунта, характера застройки, температурного режима здания, времени строительства. В этих условиях предусматривают специальные меры по сохранению вечномерзлого состояния основания или же учитывают возможность неравномерной осадки здания при оттаивании основания.

   Опыт проектирования и строительства показывает, что достаточно надежны конструкции зданий, возводимых на железобетонных сваях, погружаемых и вмораживаемых в заранее пробуренные лидерные скважины при сохранении грунта вечномерзлым (рисунок 1). При твердомерзлых грунтах диаметр скважин назначают больше размеров сечения свай, в пластично-мерзлых грунтах - меньше. По головкам свай выполняют железобетонный ленточный ростверк. Чтобы сохранить грунт вечномерзлым, устраивают проветриваемое подполье.

Рисунок 1. Фрагмент разреза здания на железобетонных сваях, вмороженных в вечномерзлый грунт

1 – свая; 2 – скважина; 3 – стена здания; 4 – цокольная плита; 5 – железобетонный ростверк.

Если здание возводится на просадочных при оттаивании грунтах без применения свай, фундаменты выполняют в виде перекрестных лент. В этом случае здание рекомендуется делить на блоки небольшой длины (порядка 20 - 30 м), а в деформационных швах устраивать парные поперечные стены. При том и другом способе возведения зданий на вечномерзлых грунтах целесообразно применять более жесткие панельные конструктивные схемы зданий.