1. Компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.

В компоновку конструктивной схемы входит выбор сетки и шага колонн, направления главных балок, шага второстепенных балок. Компоновка производится с учетом назначения сооружения, архитектурно-планировочного решения, технико-экономических показателей и т. д. Направление главных балок может быть поперечным или продольным (вдоль здания). Устройство главных балок поперек здания обеспечивает его повышенную пространственную жесткость в поперечном направлении.

Пролет главных балок 6-8 м, высота сечения h_{гл б} = (1/8-1/15)l _{гл б}, ширина сечения b _{гл б}=(0,4-0,5) h_{гл б}. Второстепенные балки размещают так, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонны. Пролет второстепенных балок составляет 5-7 м, высота сечения h_{вт б} = (1/12-1/20)l _{вт б}, ширина b=(0,3-0,5) h _{вт б}. Высоту сечения балок назначают кратным 50 мм, если она не более 600 мм и кратным 100 при большей высоте.

Пролет плиты (1,5-2,8) м. Толщина плиты по экономическим соображениям должна быть возможно меньшей, но не менее тех значений которые указаны в нормах, а именно: для межэтажных перекрытий жилых и общественных зданий равна 50 мм; для межэтажных перекрытий производственных зданий равна 60 мм; для покрытий равна 40 мм. При временной нагрузке до 15 кПа толщину плит принимают 60-100 мм.

Пролеты балок и плиты должны приниматься равными или отличающими не более 10% для балок и 20% для плиты. Глубина опирания на наружные стены составляет не менее 120 мм для плиты и 250 мм для балок.

2. Очаг, эпицентр, гипоцентр, магнитуда.

Очаг – та область в земной коре или в мантии, где зародилось и произошло землетрясение с выделением энергии при разрыве мат-ла.

Гипоцентр (фокус) – та точка в очаге, где начинается этот разрыв либо сдвижка. В зависимости от глубины распространения очага землетрясения делят на 3 вида:

1. мелкофокусные – глубина менее 7 км;

2. нормальные – от 7 до 30 км;

3. глубокофокусные – более 30 км.

Максимальная глубина очага обычно составляет от 100 до 150 км.

Эпицентр – это проекция гипоцентра на поверхность земли. Землетрясение – результат резкого высвобождения энергии деформации, которая накопилась перед этим в породах земных недр. Энергия землетрясения вычисляется по сейсмографикам, т. е. по записи смещения грунта при землетрясениях.

Наиболее важный параметр землетрясения с точки зрения сейсмологии – величина энергии деформации, которое высвобождается в очаге и называется магнитудой. Таким образом, магнитуда – строго объективный физиологический критерий для оценки мощности очага землетрясения.

где – эта max амплитуда смещения, измеренная на поверхности Земли при некотором слабом землетрясении.

Землетрясение с магнитудой менее 5 не должны вызывать повреждение зданий.

3. Растянутые элементы. Расчет прочности внецентренно растянутых элементов.

В условиях внецентренного растяжения находятся стенки резервуаров (бункеров), прямоугольных в плане, испытывающие внутреннее давление от содержимого, нижние пояса безраскосных ферм и некоторые другие элементы конструкций. Такие элементы одновременно растягиваются продольной силой W и изгибаются моментом М, что равносильно внецентренному растяжению усилием N с эксцентриситетом eo=M/N относительно продольной оси элемента.

Внецентренно растянутые элементы, относящиеся к случаю 2, армируют продольными и поперечными стержнями аналогично армированию изгибаемых элементов, а относящиеся к случаю 1 — аналогично армированию центрально-растянутых элементов.

Внецентренно растянутые элементы, как и центрально-растянутые, обычно подвергают предварительному напряжению, что значительно повышает их трещиностойкость.

Рисунок - Внецентренно растянутые элементы

а — стенка резервуара (бункера); б — нижний пояс безраскосной фермы.

Различают положение, когда внешняя продольная растягивающая сила N приложена между равнодействующими усилий в арматуре S и S' (ближе к усилению N и далее от него), и положение,когда сила приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре S и S'.

Внецентренно растянутые элементы армируют про­дольными и поперечными стержнями аналогично арми­рованию изгибаемых элементов, а при положении N в пределах сечения — аналогично армированию цент­рально-растянутых элементов. Внецентренно растянутые элементы, как и центрально-растянутые, обычно подвер­гают предварительному напряжению, что значительно повышает их трещиностойкость.

Во внецентренно растянутых элементах содержание продольной арматуры µ≥0,05%; это относится к арма­туре S, а при положении N в пределах сечения — и к ар­матуре S и S'.

Конструкция стыков сборных растянутых элементов,через которые передаются растягивающие усилия, пре­дусматривает сварку выпусков арматуры или стальных закладных деталей, а также арматурных изделий, пере­крытие стыка арматурой (пучки, канаты, стержни), раз­мещаемой в каналах или пазах и натягиваемой на бетон.

Для растянутых элементов эффективно применение высокопрочной предварительно напряженной арматуры. При конструировании растянутых элементов особое внимание должно быть обращено на концевые участки, на которых должна быть обеспечена надежная передача усилий, а также на стыкование арматуры. Стыки арматуры выполняются, как правило, сварными.

Расчет внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах

Если сила N не выходит за границы, очерченные арматурой A_s и , с появлением трещины, бетон полностью выключается из работы, и продольное усилие воспринимает арматурой A_s и (рис.).

e

e^'

N

e₀

Рисунок - Растянутый элемент при малых эксцентриситетах

Условия прочности элемента имеют вид

, (1)

, (2)

где е и е’ – расстояния от силы N до центра тяжести арматуры A_sи .Площади поперечного сечения арматуры составят

, (3)

. (4)