100. Контроль качества бетонных смесей.

Для автомат-го контроля подвижности б.см. предложены различные приборы, основанные на оценке сопротивлению б.с. перемещению вибрирующих лопастей или др. устройств. Наиболее удобно судить о подвижности б.с. по изменению мощности электродвигателя Босмесителя. Последний способ позволяет контролировать кач-во перемешивания б.с. С повышением ее однородности улучшается ее подвижность и понижается расходуемая мощность электродвигателя. большинство используемых для автом-го контроля способов явл-ся косвенными и на показания приборов влияет не только подв-ть б.с., но и состав бетона и ряд др. факторов, поэтому эти способы должны основываться на достоверных тарировочных зависимостях, установленных для каждого конкретного случая. Для контроля уплотнения б.с. часто исп-ют методы основанные на применении гамма-излучения и уменьшении электр-го сопротивления смеси. Поскольку эти хар-ки и их изменения будут зависеть от состава бетона и др. факторов, здесь также необходимо проведение предварительных экспериментов. (удобоук-ть, точность дозир-ния, степень перемешивания)

Строительные конструкции

101. Для чего нужна рабочая, монтажная, поперечная, наклонная и конструктивная арматура.

Рабочая (осн. продольная растянутая) – прочность норм. сеч.

Наклонная и поперечная (растянутая) – прочность наклонных сеч. Должна быть надежно закреплена по концам.

Монтажная – закрепление верхних концов поперечной ар-ры, сборка и монтаж плоских каркасов.

Конструктивная – по технологическим соображениям, формирование пространственных/объемных каркасов.

102. Классы и марки бетона; класс и экономика бетона.

Марка Б на сжатие (М, кгс/см2) – ср. временное сопр. сжатию, Б кубов с ребром 150 мм ч/з 28 сут. твердения при 20±2 С.

Класс Б по прочности на осевое сжатие (В, МПа) – марка Б на сжатие с учетом статической изменчивости прочности, гарантированной на 95%.

Связь класса и марки Б: В=М200*0,0981*0,7786

Введение класса Б позволило влиять на эк-ку Б (ум. расхода Ц за счет совершенствования технологии пр-ва).

103. Виды арматуры, механические свойства арматурных сталей.

Ар-ра – гибкие/жесткие стержни, размещаемые в Б в соотв. с расчетом, констр. и технологич. треб.

Классификация ар-ры: 1. По технологии изг.: горячекатаная стержневая ар-ра диаметр 6…22 (шаг 2 мм), 25, 28, 32, 36, 40; холоднотянутая проволочная ар-ра диаметр 3…8 (шаг 1 мм). 2. По профилю пов-ти: гладкая; периодического профиля. 3. По способу прим.: ненапрягаемая ар-ра (мягкие низкоуглеродистые стали); напрягаемая (твердые углеродистые стали).

Классы	σ5 - σ10	Профиль пов-ти
Горячекатаная стержневая - мягкая А-I А240 А-II А300 А-III А400 - твердая А-IV А600 А-V А800 А-VI А1000 Холоднотянутая, проволочная - обыкновенная Вр-I В500 - высокопрочная В-II - Вр-II Вр1200…1500 К-7 К1400…1500	≥25 ≥19 ≥14 ≥6…8 ≥2…3 ≥4…6	Гладкая «Винт» «Елочка» Гладкая «Винт» «Елочка» Гладкая Канат

Мех. св-ва стали: σ_врем - вр. сопр. напр. при разрушении; σ_т – физ. предел текучести мягких сталей – напр. соотв. текучести стали; σ_0,2 – усл. предел текучести твердых сталей – напр. соотв 0,2% остаточных деф-й; Ēs – модуль упругости стали; δ₅, δ₁₀ – полные отн. удлинения после разрыва.

Арматурные изделия: - сварные сетки для армирования плоских конструкций; - сварные каркасы для армирования линейных элементов

104. Нормативные и расчетные нагрузки и сопротивления бетона и арматуры.

Все нагрузки по продолжительность действия делят на:

- постоянные (веса констр., кровли);

- временные длительные (веса стац. оборудования, перегородок, половина снеговой нагр.);

- временные кратковременные (люди, ремонтное оборудование, ветер, транспорт, половина снеговой нагр.).

105. Две группы предельных состояний, основные положения расчета.

Предельное состояние конструкции – сост., при котором она перестает удовл. требованиям эксплуатации:

- треб. безопасной экс. – нарушение приводит к разрушению;

- треб. удобной (нормальной) экс. – нарушение приводит к чрезмерным деформациям, прогибам и раскрытию трещин, при этом констр. может удовл. требованиям безопасной экс.

1 гр. пред. сост. (расчет обязателен). Расчет прочности. Основное положение расчета – условие безопасности: F≤Fu; F – наибольшее из возможных расч. усилие в сечениях элемента, зависящее от нагрузок; Fu – наименьшая из возможных несущая способность сечения, зависящая от сопр. мат-лов.

2 гр. пред. сост. (расчет при необходимости). Проверка жесткости и трещиностойкости. Осн. положение расчета Δ≤[Δ]; Δ – опр. расчетом от действующих нагр. и при учете сопр. мат-лов прогибы/ширина раскрытия трещин, [Δ] – доп. нормами прогибы/ширина раскрытия трещин.

106. Прямоугольные сечения изгибаемых элементов с одиночной арматурой, уравнения равновесия, условия прочности.

b – ширина прямоуг. сеч., h – высота сеч., As – площадь поперечного сеч. растянутой ар-ры, a – расстояние от ЦТ растянутой ар-ры до крайнего растянутого волокна (в т. ч. защитный слой Б), h0 – рабочая высота сеч., x – высота сжатой зоны, Rs*As – усилие в растянутой ар-ре, Rb*b*x – усилие в сжатой зоне, Zb – плечо внутр. пары сил.

Условие равновесия: ΣN=0, Rb*b*x=Rs*As

Условие прочности: M≤Rb*b*x(h0-0,5x); M≤Rs*As(h0-0,5x).

Высота сжатой зоны (x) опр. из ур-я равновесия.

107. Прямоугольные сечения изгибаемых элементов с двойной арматурой, условие прочности.

Изг. сеч. с двойной ар-рой имеет необходимую по расчету ар-ру в сжатой зоне.

As’ – площадь поперечного сеч. сжатой ар-ры, Rsc – расч. сопр. ар-ры сжатию.

Условие равновесия: ΣN=0, Rb*b*x=Rs*As-Rsc*As’ или Rb*b*ξ*h0= Rs*As-Rsc* As’

Условие прочности: M≤Rb*b*x(h0-0,5x)+Rsc*As’(h0-a’); M≤ Rb*b*h0²*α+Rsc*As’(h0-a’), x=ξh0

Высота сжатой зоны (x) опр. из ур-я равновесия.

108. Два случая расчета тавровых сечений изгибаемых элементов, определение положения границы сжатой зоны.

1 случай. Граница сжатой зоны находится в полке, x<hf’. Расчет проводится как для прямоуг. сеч. (b и h) с шириной b=bf’.

2 случай. Граница сжатой зоны в ребре, x>hf’. Расчет проводится как для таврового сеч. с учетом сочетания прямоуг. сеч. ребра шириной b, высотой – h и сжатых свесов шириной (bf’-b), высотой – hf’.

109. Тавровое сечение изгибаемых элементов, условие прочности.

Расчетная схема таврового сеч. по второму случаю расчета (рисунок).

Условие прочности формируется на основании расчетной схемы из ур-я равновесия ΣMs=0

M≤Rb*b*x*(h0-0,5x)+Rb*(bf’-b)*hf’*(h-0,5hf’) или

M≤Rb*b*h02*α+Rb*(bf-b)*hf’*(h0-0,5hf’)

ΣN=0, Rs*As-Rb*(bf’-b)*hf’=Rb*b*x

110. Предварительное напряжение, виды, способы.

Преднапряженные – констр., в к-х в период изг. Создаются начальные растягивающие напр. осн. рабочей высокопрочной ар-ры, начальные сжимающие напр. в затвердевшем Б и обычной ар-ре.

Порядок созд. преднапр. констр.: 1. Натяжение высокопрочн. ар-ры. 2. Закрепление по концам. 3. Бетонирование констр. с уплотнением. 4. Ускоренное твердение Б (50-100% марочной пр-ти). 5. Освобождение концов высокопрочн. ар-ры.

2 вида созд. преднапр.:

1. Натяжение на упоры стенда/формы (заводская технология). Этапы: 1. Натяжение ар-ры. 2. Фиксация на упорах. 3. Формование, ускоренное тв. 4. Передача напр. на Б. Рисунок.

Натяжение на Б (стройплощадка). Этапы: 1. Изг. ЖБ констр. с каналами/пазами. 2. Укладка в каналы высокопрочн. ар-ры. 3. Натяжение с упором в торцы. 4. Фиксация концов ар-ры. 5. Инъецирование растворов в каналы/пазы. Рисунок.

111. Предпосылки применения арматуры.

Б хорошо работает на сжатие, но плохо (в 10-15 раз) на растяжение.

Хорошее сцепление ар-ры с Б за счет:

- адгезии;

- усадка Б создает поперечное обжатие ар-ры и создает силы трения. (этих усл. недостаточно, поэтому для гладкой ар-ры исп. анкеровка концов в виде загибов);

- создание периодического профиля ар-ры, при котором создаются бетонные шпонки, работающие на срез.

Хорошее сцепление обеспечивает совместная деф-я ар-ры и Б.

Ур-е совместности: εb=εs, ε=Δ/l, Δ – абс. деф. эл-та, l – длина зоны деформации.

112. Основной фактор совместной работы бетона и арматуры.

Основной фактор – близкие по величине коэф. темп. деформаций.

αt,b ≈ αt,s ≈ 1*10^-5 1/°C

α – относит. деф-я мат-ла при изм. темп. на 1°С

Сочетание 3х условий: 1. при твердении б м/у ним и АРМ. возникают знач-ые силы сцепления (склеивания)  под нагрузкой смежные их волокна дефор-ся одинакого; 2. Б и ст имеют близкое по значению коэф-т линейного расширения (коэф-т темпер-х деформаций). ts = 1,210^-5 1/град; tb = 1…1,510^-5 1/град.  - относительная деформация мат-ла при изм-ии его t на 1.  = t/t (C). Представим, что Б инертный мат-л, т.е. не реагирует на t. Тогда при нагревании жб элемент будет получать значительные трещины. При понижении t нарушаются силы сцепления. 3. плотный Б хорошо защищает арм. ст от коррозии и огня.