
- •1. Введение в дисциплину, общие положения
- •1.1. Краткий исторический обзор
- •1.2. Области применения железобетонных и каменных конструкций
- •1.3. Перспективы развития
- •1.4 Сущность железобетона
- •2. Условия существования железобетона
- •1.5 Достоинства и недостатки железобетонных конструкций
- •1.6 Виды железобетонных конструкций
- •2. Бетон и его свойства
- •2.2. Классификация бетонов
- •2.3. Структура бетона
- •2.4. Кубиковая и призменная прочность
- •Размеров испытываемого образца
- •2.5. Прочность бетона на осевое растяжение
- •2.6. Прочность бетона на срез и скалывание
- •2.7. Классы и марки бетона
- •3.5.6. Прочность бетона при длительном действии нагрузки
- •3.5.7. Прочность бетона при многократно повторяемых нагрузках
- •3.5.8. Динамическая прочность бетона
- •2.8. Деформативность бетона
- •Деформации бетона.
- •3.6. Деформативность бетона
- •3.6.1. Деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой
- •При сжатии и растяжении:
- •3.6.2. Деформации при длительном действии нагрузки
- •Различной длительности загружения.
- •3.6.3. Деформации бетона при многократно повторяющемся действии нагрузки
- •При многократном повторном загружении бетонного образца:
- •3.6.4. Предельные деформации бетона перед разрушением
- •2.9 Реологические свойства бетона
- •Начального загружения
- •Загружении бетонного образца
- •2.10 Предельные деформации бетона
- •3. Арматура как материал железобетонных конструкций
- •3.2. Виды и классы
- •3.3. Стыкование ненапрягаемой арматуры
- •3.4. Арматурные изделия
- •4.4. Применение арматуры в конструкциях
- •4.5. Арматурные сварные изделия
- •4.6. Арматурные проволочные изделия
- •4.7. Соединения арматуры
- •4.8. Неметаллическая арматура
- •3.5. Деформативность.
- •3.6. Реологические свойства арматуры
- •3.7. Нормативные и расчётные сопротивления
- •4. Свойства железобетона
- •Условия совместной работы бетона и арматуры
- •5.3. Анкеровка арматуры в бетоне
- •5.4. Защитный слой бетона в железобетонных элементах
- •5.5. Собственные напряжения в железобетоне
- •4.2. Усадка железобетона
- •4.3. Ползучесть железобетона
- •4.4. Влияние высоких температур на железобетон
- •4.5. Коррозия железобетона и меры защиты
- •5. Предварительное напряжение железобетонных конструкций
- •5.2 Расчетные подходы
- •5.3. Потери предварительного напряжения
- •5.4. Коэффициент точности натяжения
- •5.5. Усилие предварительного обжатия бетона. Напряжения в бетоне при обжатии.
- •В поперечном сечении железобетонного элемента
- •5.6 Стадии деформирования предварительно напряженного элемента при центральном растяжении
- •5.7. Стадии деформирования предварительно напряженного элемента при изгибе
- •6. Основы теории сопротивления железобетона
- •6.2. Развитие методов расчета по предельным состояниям
- •1. Метод расчета по допускаемым напряжениям
- •2. Гипотеза о предельном равновесии
- •3. Метод расчета сечений по разрушающим усилиям
- •6.3. Метод расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям
- •Нормальной эксплуатации
- •6.2.1. Две группы предельных состояний
- •6.2.2. Классификация нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки.
- •6.2.3. Нормативные и расчетные сопротивления бетона
- •6.2.4. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры
- •6.2.5. Коэффициенты метода предельных состояний
- •II группа – нагрузки и воздействия.
- •III группа – сопротивление материалов.
- •7. Изгибаемые элементы
- •1. Расчет прочности нормальных сечений
- •2. Общий случай расчета нормальных сечений
- •В арматуре и высотой сжатой зоны в стадии III
- •7.2 Изгибаемые элементы. Расчет прочности по нормальным сечениям
- •1. Конструктивные особенности изгибаемых элементов
- •С балочными плитами
- •2. Расчет прямоугольных сечений с одиночной арматурой (без предварительного напряжения)
- •1 Тип расчета
- •2 Тип расчета.
- •3. Расчет прямоугольных сечений с двойной арматурой
- •1 Тип расчета
- •2 Тип расчета
- •4. Расчет тавровых сечений с одиночной арматурой
- •5. Расчет тавровых сечений с двойной арматурой
- •7.3 Изгибаемые элементы. Расчет прочности по наклонным сечениям
- •1. Основные расчетные положения
- •2. Определение положения расчетного наклонного сечения
- •3. Расчет по наклонным сечениям для случая разрушения между наклонными трещинами
- •4. Расчет по наклонным сечениям для случая разрушения от действия поперечной силы
- •От действия поперечной силы
- •5. Расчет наклонных стержней при комбинированном армировании
- •(Для объяснения установки отгибов)
- •6. Частные случаи
- •7. Расчет наклонных сечений на действие изгибающего момента
- •На действие изгибающего момента
- •8. Построение эпюры материалов
- •7.4 Изгибаемые элементы, армированные жесткой арматурой
- •8. Внецентренно-сжатые и растянутые элементы
- •При случайном эксцентриситете еа
- •8.2. Основные расчетные положения внецентренно сжатых элементов
- •8.3. Расчет внецентренно сжатых элементов с учетом продольного изгиба
- •8.4. Армирование сжатых элементов
- •2. Учет косвенного армирования
- •3. Каркасы для сжатых элементов
- •4. Расчет закладных деталей
- •8.5. Расчет кольцевых сечений
- •8.6. Центрально-растянутые элементы
- •Центрально-растянутых элементов
- •8.7. Внецентренно-растянутые элементы
- •Внецентренно растянутого элемента для случая 1
- •Внецентренно растянутого элемента для случая 2
- •9.5. Типизация сборных элементов
II группа – нагрузки и воздействия.
Нагрузки и воздействия
нормативные расчетные
постоянные
временные
особые
длительнодействующие
кратковременные
Постоянные нагрузки – это вес несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, вес и давление грунтов, воздействие предварительного напряжения железобетонных конструкций.
Длительнодействующие нагрузки – это вес стационарного оборудования на перекрытиях; давление газов, жидкостей в емкостях; установленная нормами часть временной нагрузки в жилых домах, в служебных и бытовых помещениях; нагрузки от подвесных кранов; снеговая нагрузка и т.д.
Последние две составляют часть полного их значения и вводятся в расчет при учете длительности действия нагрузок этих видов на перемещения, деформации и образование трещин.
Кратковременные нагрузки – это вес людей, деталей, материалов; часть нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий; нагрузки при изготовлении, перевозке и монтаже конструкций; снеговые и ветровые, а также нагрузки от температурно-климатических воздействий.
Особые нагрузки – это сейсмические и взрывные воздействия; воздействия неравномерных деформаций основания, ведущие к изменению структуры грунта.
Нормативные
нагрузки
устанавливаются нормами по заранее
заданной вероятности превышения средних
значений или по номинальным значениям,
т.е.
.
Нормативные постоянные нагрузки принимают по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности.
Нормативные временные технологические и монтажные нагрузки устанавливают по наибольшим значениям, предусмотренным для нормальной эксплуатации.
Снеговые и ветровые нагрузки устанавливают по средним из ежегодных неблагоприятных значений или по неблагоприятным значениям, соответствующим определенному среднему периоду их повторений.
Расчетные
нагрузки
получают умножением нормативной нагрузки
на коэффициент надежности по нагрузке
,
значение которого варьируется от 1,1 до
1,6, т.е.
,
.При
расчете по второй группе предельных
состояний данный коэффициент принимается
.
III группа – сопротивление материалов.
IV группа – условия изготовления и эксплуатации конструкций.
Коэффициент
надежностивводится в стадии работы конструкции.
Для бетона существуют 12 коэффициентов условий работы (см. СНиП 2.03.01-84*, табл. 15).
Например,
коэффициент,
учитывающий многократно повторяющуюся
нагрузку;
коэффициент,
учитывающий длительность действия
нагрузки и условия твердения.
Значения коэффициента надежности по бетону при сжатии gb по СП 52-101-03 принимают равными:
1,3 - для предельных состояний по несущей способности (первая группа);
1,0 - для предельных состояний по эксплуатационной пригодности (вторая группа).
В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик бетона умножают на коэффициенты условий работы gbi по п.2.1.2.3.
В
нормативных документах
это пределкратковременной
прочности без учета
,
поэтому
в расчетах учитывают
.
=0,9 – длительная прочность;
=
1,0 – твердение под водой;
=1,1 –монтаж конструкций.
Для арматуры существуют 9 коэффициентов условий работы (см. СНиП 2.03.01-84*, табл. 24*).
Например,
коэффициент, учитывающий работу
напрягаемой арматуры выше предела
текучести.
По СП 52-101-03 значение коэффициента надежности по арматуре gs принимают равным:
для предельных состояний первой группы:
1,1 - для арматуры классов А240, А300 и А400;
1,15 – для арматуры класса А500;
1,2 - для арматуры класса В500;
для предельных состояний второй группы gs =1,0.
При
расчете по предельным состояниям
конструкцию рассматривают в предельном
состоянии. Все факторы, определяющие
работу конструкции (нагрузки, свойства
материалов, условия работы и т. д.),
учитывают раздельно. Для этого вводят
систему дифференцированных коэффициентов
надежности: по нагрузке; по материалу;
по степени ответственности. Отдельно
учитывают вероятность совместного
действия нескольких временных нагрузок
(коэффициентом сочетаний
)
и особенности работы конструкций
(коэффициентом условий работы).
коэффициент надежности по нагрузке
учитывает возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений, как в силу естественной изменчивости нагрузок, так и отступлений от условий нормальной эксплуатации.
Коэффициенты
установлены в СНиП 2.01.07–85* “Нагрузки
и воздействия”.
коэффициент надежности по назначению
(коэффициент ответственности) учитывает степень ответственности сооружения и обеспечивает заданный уровень надежности. На этот коэффициент умножается величина действующих нагрузок.
Здания и сооружения по степени ответственности, которая определяется размером материального и социального ущерба при отказе, делят на три класса (уровня).
Класс
I.
Основные здания и сооружения объектов,
имеющих особо важное народнохозяйственное
и (или) социальное назначение, - главные
корпуса ТЭС, АЭС, центральные узлы
доменных печей, дымовые трубы высотой
более 200 м, телевизионные башни, резервуары
для нефти и нефтепродуктов вместимостью
свыше 10 тыс. м3,
крытые спортивные сооружения с трибунами,
здания театров, кинотеатров, цирков,
крытых рынков, учебных заведений, детских
дошкольных учреждений, больниц, родильных
домов, музеев, государственных архивов
и т. п.
Класс
II.
Здания и сооружения объектов, имеющих
ограниченное народнохозяйственное и
(или) социальное значение (объекты
промышленного, сельскохозяйственного,
жилищно-гражданского назначения и
связи, не вошедшие в I
и III
классы).
Класс
III.
Здания и сооружения объектов, имеющих
ограниченное народнохозяйственное и
(или) социальное значение, - склады без
процессов сортировки и упаковки для
хранения сельскохозяйственных продуктов,
удобрений, химикатов, угля, торфа и др.,
теплицы, парники, одноэтажные жилые
дома, опоры проводной связи, опоры
освещения населенных пунктов, временные
здания и сооружения, ограды и т. п.
коэффициенты условий работы
,
позволяют оценить некоторые особенности материалов и конструкций в целом, которые не могут быть отражены в расчетах прямым путем. Значения коэффициентов
,
приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».
коэффициенты надежности по материалам
,
,
учитывают изменчивость их прочностных свойств. Значения коэффициентов
,
,
приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».