Содержание
Содержание 1
1 Введение 3
2 Общие сведения о железобетонных конструкциях 4
2.1 Железобетон как строительный материал 4
2.1.1 Сущность железобетона. 4
2.1.2 Преимущества и недостатки железобетонных конструкций 5
2.1.3 Требования, предъявляемые к железобетонным конструкциям 5
2.2 Классификация железобетонных конструкций 6
2.2.1 Классификация железобетонных конструкций по способу возведения 6
2.2.2 Классификация железобетонных конструкций по наличию предварительного напряжения арматуры 8
2.2.3 Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры 8
3 Физико-механические свойства бетона, арматуры и железобетона 10
3.1 Бетон 10
3.1.1 Классификация видов бетона 10
3.1.2 Структура бетона. 10
3.1.3 Механизм и характер разрушения сжимаемых образцов. 13
3.1.4 Классы и марки бетона. 14
3.1.5 Прочность бетона при растяжении, местном сжатии, срезе, двухосном и трехосном напряженном состоянии. 15
3.1.6 Сцепление арматуры с бетоном. Длина анкеровки. 15
3.1.7 Динамическое упрочнение, длительная прочность и выносливость бетона. 18
3.1.8 Деформации бетона. Деформации бетона при первичном кратковременном загружении. Влияние скорости загружения. Упругие и пластические деформации. 19
3.1.9 Ползучесть бетона. 19
3.1.10 Релаксация напряжений в бетоне. 20
3.1.11 Влияние ползучести на перераспределение усилий между бетоном и арматурой. 20
3.1.12 Усадка и набухание бетона, и их влияние на работу железобетонных конструкций. 21
3.1.13 Деформации бетона при многократно повторяющейся нагрузке. 21
3.1.14 Предельные деформации бетона при сжатии и растяжении. 22
3.1.15 Модуль деформации бетона. Начальный модуль упругости бетона. Модуль полных деформаций. Модуль упругопластичности бетона. 22
3.2 Арматура. 22
3.2.1 Классификация арматуры. 22
3.2.2 Механические свойства арматурных сталей и способы их улучшения. Наклеп. 24
3.2.3 Классы и марки арматурных сталей. 26
3.2.4 Области применения различных классов арматурной стали. 27
3.2.5 Сварные сетки 28
3.2.6 Сварные каркасы 30
3.2.7 Стальные закладные детали. 32
3.2.8 Применение в качестве арматуры профильного проката. 33
3.2.9 Применение в качестве арматуры стальной и полимерной фибры 34
3.2.10 Неметаллические виды арматуры 35
4 Расчет железобетонных элементов по предельным состояниям первой группы 36
4.1 Расчет железобетонных изгибаемых элементов 36
4.1.1 Расчет по нормальным сечениям на действие изгибающего момента 36
4.1.2 Расчет по наклонным сечениям 57
4.2 Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов 74
4.2.1 Общие положения 74
4.2.2 Расчет при действии поперечных сил 74
4.2.3 Учет влияния прогиба элемента 75
4.2.4 Расчет нормальных сечений по предельным усилиям 76
4.3 Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки 80
4.3.1 Расчет бетонных и железобетонных на смятие 80
4.3.2 Расчет железобетонных элементов на продавливание 80
4.4 Методы натяжения арматуры в предварительно-напряженных конструкциях 80
4.4.1 Потери предварительного напряжения в арматуре. 83
4.4.2 Расчет предварительно напряженных элементов в стадии предварительного обжатия 87
5 Расчет железобетонных элементов по предельным состояниям второй группы 91
5.1 Расчет железобетонных элементов по образованию и раскрытию трещин 91
5.1.1 Категории трещиностойкости железобетонных конструкций 91
5.1.2 Расчет железобетонных элементов по образованию трещин 92
5.1.3 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин 93
5.2 Расчет железобетонных элементов по деформациям 97
1Введение
2Общие сведения о железобетонных конструкциях
2.1Железобетон как строительный материал
2.1.1Сущность железобетона.
Железобетон это сложный композитный материал, состоящий из стальной арматуры работающей совместно с окружающим ее бетоном.
Бетон, как показывают испытания, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. Бетонная балка (без арматуры), лежащая на двух опорах и подверженная поперечному изгибу, в одной зоне испытывает растяжение, в другой сжатие (рис.1,а). Такая балка имеет малую несущую способность вследствие слабого сопротивления бетона растяжению.
Та же балка, снабженная арматурой, размещенной в растянутой зоне (рис. 1,б), обладает более высокой несущей способностью.
Железобетонные элементы, работающие на сжатие (например, колонны), также армируют стальными стержнями. Поскольку сталь имеет более высокое (по сравнению с бетоном) сопротивление растяжению и сжатию, включение ее в бетон в виде арматуры заметно повышает несущую способность сжатого элемента.
Элементы под нагрузкой:
а – бетонная балка;
б – железобетонная балка;
в – железобетонная колонна.
Совместная работа бетона и арматуры обуславливается выгодным сочетанием физико-механических свойств этих материалов:
при твердении бетона между ним и стальной арматурой возникают значительные силы сцепления, вследствие чего в железобетонных элементах под нагрузкой оба материала деформируются совместно;
плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает заключенную в нем стальную арматуру от коррозии, а также предохраняет арматуру от непосредственного действия огня;
Сталь и бетон обладают близкими по значению температурными коэффициентами линейного расширения (приблизительно
).
Условия надежной совместной работы бетона и арматуры в железобетоне:
Арматура имеет соответствующую анкеровку в бетоне.
Обеспечен необходимый защитный слой бетона.