Министерство образования и науки Республики Казахстан
Восточный техническо-гуманитарный колледж
|
|
«Основы расчета строительных конструкции»
Курс лекций
для учащихся специальности 1401000
«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
Составил преподаватель К.М.Нуржанова
Усть-Каменогорск
20014г
СОДЕРЖАНИЕ
1 Виды строительных конструкций и области их применения 1.1 Требования, предъявляемые к СК 1.2 Понятие о предельных состояниях СК 1.3 Понятие о расчете СК по предельным состояниям 1.4 Нагрузки и воздействия 1.5 Сочетания нагрузок 1.6 Степень ответственности зданий и сооружений 1.7 Нормативные и расчетные сопротивления материалов и нагрузок |
5 6 9
9
13 15 16
17 |
2 ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ 2.1 Область применения 2.2 Совместная работа арматуры и бетона 2.3 Достоинства и недостатки железобетона 2.4 Основные физико-механические свойства бетона 2.5 Арматура для железобетонных конструкций 2.6 Предварительно напряженный железобетон 2.7 Три стадии напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов 2.8 Расчет прочности железобетонных изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям 2.9 Характер разрушения изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям 2.10 Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного и таврового профиля с одиночной арматурой по нормальным сечениям 2.11 Расчет прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям на действие поперечной силы 2.12 Расчет поперечных стержней |
23 23 25 29 29 44 56
61
63
66
69
76 |
3 КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ 3.1 Общие сведения, область применения 3.2 Прочность и морозостойкость каменных и армокаменных конструкции 3.3 Основные факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии, растяжении, изгибе 3.4 Деформативные свойства 3.5 Расчет элементов каменных конструкций 3.6 Элементы армокаменных конструкций 3.7 Особенности расчета |
80 80
85
86 88 89 95 98 |
4 МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ 4.1 Общие сведения, область применения 4.2 Строительные стали 4.3 Свойства металлов 4.4 Алюминиевые сплавы 4.5 Влияние различных факторов на свойства стали 4.6 Концентрация напряжений 4.7 Коррозия металла и меры борьбы с ней 4.8 Расчет элементов конструкций |
101 101 104 116 124 126 127 129 130 |
5 КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС 5.1 Строение древесины 5.2 Влага в древесине 5.3 Физико-механические свойства 5.4 Строительная фанера 5.5 Защита древесины от пожарной опасности и от гниения 5.6 Основные виды конструкционных пластмасс, их свойства 5.7 Расчет элементов конструкций цельного сечения 5.8 Центральное сжатие 5.9 Изгибаемые элементы 5.10 Соединение элементов деревянных конструкций 5.11 Расчет составных элементов на податливых связях |
145 146 149 149 152
153
154
158 159 160
163
173 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ |
176 |
1 Виды строительных конструкций и области их применения
Строительные конструкции принято делить в зависимости от конструкционных материалов, из которых они изготовлены:
каменные и армокаменные;
бетонные и железобетонные;
металлические (стальные и алюминиевые);
деревянные и пластмассовые.
Каменные конструкции применяются в качестве стен, реже - столбов зданий. Для увеличения прочности их армируют стальными сетками.
Бетонные и железобетонные конструкции нашли широкое применение в подземной и в надземной частях здания. Они бывают:
- монолитные, которые изготавливают на строительной площадке;
- сборные изготавливают на заводах ЖБИ и привозят на стройплощадку в готовом виде;
- сборно-монолитные состоят из сборных элементов, соединенных монолитными участками.
Железобетонные конструкции (ЖБК) отличаются от бетонных наличием внутри арматурных каркасов (чаще всего стальных).
Металлические конструкции (МК) делают из стали, реже - из алюминиевых сплавов. Алюминиевые конструкции дороже стальных. МК широко применяют для промышленных, высотных зданий и различных сооружений.
В качестве элементов МК применяют изделия прокатные или составные. Прокатные делают на металлургических заводах (прокатные станы), где получают профильную сталь – уголки, швеллеры, двутавры. Составные элементы образуют соединением между собой листов или профилей, чаще всего с помощью сварки.
Деревянные конструкции (ДК) делают из цельной или клееной древесины. Из цельной древесины можно получать составные элементы с помощью болтов или гвоздей (они называются нагелями).
Для склеивания древесины применяют синтетические водостойкие клеи. Клееные ДК легче металлических и железобетонных. Они нашли широкое применение в гражданском и сельскохозяйственном строительстве.
1.1 Требования, предъявляемые к ск
К строительным конструкциям предъявляются требования, которым они должны удовлетворять на стадиях проектирования, изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
долговечность (деревянные конструкции менее долговечны, но при надлежащих условиях эксплуатации, предохранении от увлажнения, гниения могут существовать очень долгое время)
надежность (безопасная, безаварийная работа конструкций )
огнестойкость (ЖБ и каменные конструкции огнестойки. Менее огнестойки предварительно-напряженные ЖБК. МК неогнестойки. Более огнестойкими являются массивные деревянные конструкции, но они возгораемы)
экономичность (правильный выбор СК, наиболее полное использование их прочности, рациональные конструктивные решения)
индустриальность (металлические, сборные ЖБ, крупноблочные каменные и заводского изготовления ДК являются индустриальными)
унификация (применение типовых конструкций, минимальное число типоразмеров, оптимальная технология изготовления и монтажа )
эстетичность и др.
1.2 Понятие о предельных состояниях ск
Предельными называются такие состояния для здания, сооружения при которых они перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям.
Предельные состояния конструкций подразделяются на две группы:
I – по несущей способности
II – по деформациям (по пригодности к нормальной эксплуатации)
К предельным состояниям первой группы относятся (рисунок 1.1):
- общая потеря устойчивости формы (а, б);
- потеря устойчивости положения (в, г);
- хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (д);
- разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды и др.
К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций или снижающие их долговечность вследствие появлений недопустимых перемещений (прогибов, осадок, поворотов), колебаний и трещин.
Рисунок 1.1- Предельные состояния первой группы