- •Ю.В. Попков, а.И. Колтунов, а.А. Хотько Железобетонные конструкции
- •Предисловие
- •Содержание
- •Рабочая программа
- •Цель и задачи дисциплины
- •Виды занятий и формы контроля знаний
- •3. Тематический план лекционного курса
- •Итого: 48 часов
- •4. Тематический план практических занятий
- •Итого: 16 часов
- •5. Рейтинговая система контроля успешности обучения студентов
- •6. Общие методические рекомендации по изучению курса
- •Основная
- •Дополнительная
- •Раздел 1. Физико-механические свойства
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 2. Физико-механические свойства бетона. Прочностные характеристики бетона
- •2.1. Общие сведения о сопротивлении бетона
- •2.2. Прочностные характеристики бетона
- •2.3. Сопротивление бетона растяжению
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 3. Деформативные свойства бетона
- •3.1. Диаграмма деформирования бетона
- •3.2. Деформативность бетона
- •3.3. Объемные деформации бетона
- •3.4. Температурные деформации бетона
- •3.5. Силовые деформации бетона
- •3.6. Деформации бетона при однократном кратковременном загружении
- •3.7. Деформации бетона при длительном действии нагрузки. Ползучесть бетона
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 4. Арматура для железобетонных конструкций
- •4.1. Требования, предъявляемые к арматуре
- •4.2. Механические свойства арматурных сталей
- •4.3. Классы арматуры, соответствующие им нормативные и расчетные сопротивления
- •4.4. Деформативные характеристики арматуры
- •4.5. Арматурные изделия
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 5. Физико-механические свойства железобетона
- •5.1. Совместная работа арматуры с бетоном
- •5.2. Усадка и ползучесть железобетона
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 6. Стадии напряженно-деформированного состояния сечений, нормальных к продольной оси железобетонного элемента
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 7. Основы РасчетА железобетонных конструкций
- •Метод предельных состояний
- •7.2. Воздействия на железобетонные конструкции в методе предельных состояний
- •7.3. Нормативные и расчетные характеристики материалов в методе предельных состояний
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы к Тестовому контролю
- •Раздел 2. Расчеты железобетонных конструкций по предельным состояниям Лекция 8. Прочность сечений, нормальных к продольной оси железобетонных конструкций в методе предельных усилий
- •8.1. Общие положения
- •Классификация методов расчета железобетонных элементов по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента при действии изгибающего момента и продольных сил.
- •8.2. Критерий, определяющий расчетный случай разрушения
- •8.3. Расчетные уравнения
- •Вопросы для самоконтроля
- •9.2. Упрощенный деформационный метод
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 10. Прочность сечений при действии изгибающих моментов и продольных сил с учетом влияния гибкости элементов стержневых систем
- •10.1. Основные положения расчета
- •10.2. Приближенные методы учета продольного изгиба при расчете сжатых элементов стержневых систем
- •10.3. Классификация конструкций по характеру проявления продольного изгиба
- •10.4. Расчетные длины сжатых элементов
- •10.5. Метод расчета, основанный на проверке «устойчивой прочности» гибкого элемента
- •10.6. Упрощенный нелинейный расчет (метод определения кривизны)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 11. Прочность растянутых элементов
- •11.1. Центрально растянутые элементы.
- •11.2. Внецентренно растянутые элементы
- •12.2. Прочность наклонных сечений железобетонных элементов без поперечного армирования
- •12.3. Расчет элементов на действие поперечной силы на основе расчетной модели наклонных сечений
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 13. Прочность сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)
- •13.1. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента
- •13.2. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 14. Прочность железобетонных эллементов при местном действии нагрузок
- •14.1. Расчет бетонных элементов по прочности на смятие
- •14.2. Расчет прочности на смятие элементов с косвенным армированием
- •14.3. Расчет на отрыв
- •14.4. Расчет на продавливание
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 15. Усталостная прочность конструкций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 16. Расчет трещиностойкости железобетонных конструкций
- •16.1. Сопротивление железобетонного элемента раскрытию нормальных трещин
- •16.2. Расчет ширины раскрытия наклонных трещин
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 17. Расчет железобетонных конструкций по деформациям
- •17.1. Предельно допустимые прогибы
- •17.2. Расчетные модели для определения прогибов
- •17.3. Прогибы железобетонных элементов, работающих без трещин
- •17.4. Прогибы железобетонных элементов, работающих с трещинами
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 18. Требования по конструированию железобетонных конструкций
- •18.1. Защитный слой бетона
- •18. 2. Предельное содержание арматуры в сечении
- •18.3. Минимальные размеры поперечного сечения
- •Минимально допустимая толщина железобетонных плит
- •18.4. Расстояния между стержнями продольной арматуры
- •18.5. Расстояние между стержнями поперечной арматуры
- •18.6. Рекомендуемые диаметры арматурных стержней
- •Предельно допустимые диаметры арматуры
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 3. Предварительно напряженные конструкции Лекция 19. Общие сведения о предварительно напряженных конструкциях
- •19.1. Общие сведения
- •19.2. Классификация предварительно напряженных конструкций
- •19.3. Технология создания предварительного напряжения в конструкциях
- •19.4. Сущность предварительно напряженных конструкций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 20. Потери предварительного напряжения
- •20.1. Назначение величины предварительного напряжения
- •20.2. Виды потерь предварительного напряжения
- •20.3. Определение потерь предварительного напряжения
- •20.4. Усилие предварительного обжатия
- •20.5. Нормальные напряжения при обжатии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 21. Особенности расчета предварительно напряженных конструкций
- •21.1. Общие положения
- •21.2. Особенности расчета предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям первой группы
- •21.3. Особенности расчетов предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям второй группы
- •21.4. Расчет предварительно напряженной конструкции при передаче усилия предварительного обжатия
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 22. Требования по конструированию предварительно напряженных железобетонных конструкций
- •22.1. Общие положения
- •22.2. Размещение арматуры в сечении
- •22.3. Защитный слой бетона
- •22.4. Требования к анкеровке напрягаемой арматуры
- •Вопросы для самоконтроля
- •Руководство к практическим занятиям Общие требования
- •Цели и содержание занятий
- •Тема 1. Расчет прочности нормальных сечений железобетонных элементов прямоугольного профиля при действии изгибающих моментов
- •Решение:
- •Пример 2
- •Решение:
- •Решение:
- •Пример 4
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Пример 5
- •Пример 7
- •Пример 8
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3 Расчет прочности нормальных сечений и площади продольной арматуры железобетонных элементов таврового профиля при действии изгибающих моментов
- •Пример 9
- •Решение:
- •Пример 10
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Контрольная работа №1
- •Решение:
- •Пример 12
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 5. Расчет прочности и площади поперечной арматуры наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов
- •Решение:
- •Пример 14
- •Решение:
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тема 6. Расчет прочности и площади поперечного сечения продольной арматуры железобетонных элементов по общему деформационному методу с применением программного комплекса «Бета»
- •Пример 15
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа №2
- •Вопросы к экзамену
- •Приложения
- •Термины и определения Арматура для железобетонных изделий и конструкций
- •Бетоны для бетонных и железобетонных конструкций
- •Конструкции и изделия бетонные и железобетонные
- •Проектирование бетонных и железобетонных конструкций
- •Изготовление бетонных и железобетонных конструкций
- •Эксплуатация бетонных и железобетонных конструкций
Конструкции и изделия бетонные и железобетонные
Изделие бетонное или железобетонное - конструкция или ее часть, изготовленная не в том месте, где предусматривается ее использование.
Конструкция - организованная комбинация связанных частей, предназначенная для восприятия нагрузки и обладающая определенной жесткостью.
Бетонная конструкция - конструкция, изготовленная из одного бетона или с содержанием арматуры ниже минимально требуемого для железобетона.
Железобетонная конструкция - конструкция, изготовленная из бетона с содержанием арматуры не ниже минимально требуемого для железобетона.
Преднапряженная железобетонная конструкция - конструкция, имеющая в сечении искусственно созданное внутреннее напряженное состояние, полученное в результате обжатия бетона преднапряженной арматурой.
Железобетонная конструкция с комбинированным преднапряжением - конструкция с арматурой, преднапряженной химическим и механическим способами.
Сборная железобетонная конструкция – конструкция, изготовление которой производилось не в том месте, где предусматривается ее использование (см. изделия).
Монолитная железобетонная конструкция – конструкция, для которой совпадает место изготовления и использования.
Сборно-монолитная железобетонная конструкция - конструкция, в которой обеспечена совместная работа ранее изготовленных сборных элементов и объединяющего их монолитного бетона, уложенного по месту использования конструкции.
Проектирование бетонных и железобетонных конструкций
Проектирование бетонных и железобетонных конструкций - совокупность процессов, переводящих требования (безопасность, пригодность к нормальной эксплуатации, долговечность, технологичность, экономичность) в устанавливаемые характеристики (прочность, жесткость, трещиностойкость) или нормативно-техническую документацию на продукцию (конструкция), процесс изготовления, условия эксплуатации.
Предельное состояние - состояние, при котором конструкция перестает удовлетворять предъявляемым требованиям.
Пролет расчетный - расстояние между точками приложения опорных реакций конструкции, перекрывающей пролет.
Схема расчетная - упрощенное изображение конструкции, принимаемое для расчета.
Комбинация (сочетание) воздействий - набор расчетных значений, используемый для проверки структурной надежности для предельного состояния под одновременным влиянием различных воздействий.
Воздействие (F) - а) все нагрузки, приложенные к конструкции; б) все приложенные деформации или ускорения, вызванные, например, изменениями температуры, влажности, неравномерной осадкой (косвенное воздействие).
Постоянное воздействие (G) - воздействие, которое, вероятно, будет действовать в течение всего периода использования.
Переменное воздействие (Q) - воздействие, для которого характерна вариация (изменение) по величине, по времени, по положению.
Случайное воздействие (А) - воздействие, непродолжительное по времени, имеет значительную величину и вряд ли произойдет на данном строении в течение срока службы.
Сейсмическое воздействие - воздействие, которое возникает в результате землетрясения.
Статическое воздействие - воздействие, которое не придает существенного ускорения конструкции.
Динамическое воздействие - воздействие, которое придает существенное ускорение конструкции.
Расчетная величина воздействия (F) - величина, полученная умножением характерного значения на частный коэффициент
Расчет по прочности - расчет усилия, при котором происходит разрушение материала конструкции и конструкция перестает удовлетворять требованиям по несущей способности.
Расчет по выносливости - расчет на соответствие конструкции предъявляемым требованиям в случае многократно повторяющихся силовых воздействий.
Расчет по устойчивости формы - расчет на соответствие формы конструкции (элемента конструкции) предъявляемым требованиям в случае силовых воздействий.
Расчет по устойчивости положения - расчет на соответствие положения конструкции предъявляемым требованиям в случае силовых воздействий.
Расчет по образованию трещин - расчет усилия, при котором нарушается сплошность материала конструкции.
Расчет по ширине раскрытия трещин - расчет ширины раскрытия трещин при силовом воздействии.
Расчет по деформациям - расчет изменения положения точки, системы точек, тела (перемещения) при силовом воздействии и его сравнение с нормируемой величиной
Конструирование - проектный или производственный процесс, представляющий размещение компонентов конструкций или их элементов в строго определенном порядке. Конструирование железобетонных элементов включает подбор рабочей, монтажной, конструктивной арматуры, закладных деталей и их взаимное размещение в соответствии с расчетом и правилами конструирования.