книги из ГПНТБ / Ашрабов, А. Б

— усталостного разрушения (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократ­ но повторяющейся подвижной или пульсирующей нагруз­ ки, железобетонных мостов, шпал, рамных фундаментов

иперекрытий под некоторые неуравновешенные ма­ шины) ;

—разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (конструкции повышенной капитальности, при действии попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения

ивысушивания, периодического или постоянного воздей­ ствия агрессивной среды и г. п.).

рых по прочности еще не установлены или условия на­ ступления предельного состояния которых не могут быть выражены через усилия в сечении (некоторые типы обо­ лочек, балки-стенки и т. п.).

Эти усилия определяются путем сравнения напряже­ ний в бетоне и арматуре, вычисленных как для упругого или упругопластического тела (с учетом в необходимых случаях наличия трещин в растянутой зоне), с соответст­ вующими расчетными сопротивлениями.

Опорные части элементов, а также зоны, в которых действуют местные сосредоточенные силы (нагрузки, приложенные на небольших площадках; воздействия анкерующих устройств напрягаемой арматуры и др.), долж­

80

§ 2. Н А Г Р У З К И И В О З Д Е Й С Т В И Я

Величины расчетных нагрузок (воздействий) и их со­ четаний, коэффициентов перегрузок, а также разделение нагрузок по длительности действия (длительные, кратко­ временные, особо кратковременные, часто встречающие­ ся) принимаются в проекте норм СН и П П-А 11—71. Глава «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования».

Нормативными нагрузками называются наибольшие величины внешних воздействий, допускаемые при нор­ мальной эксплуатации зданий и сооружений.

Расчетные нагрузки q представляют собой произведе­ ния нормативных нагрузок qil на соответствующие коэф­ фициенты перегрузки п, учитывающие изменчивость дей­

грузок и коэффициенты перегрузки, установленные СН и П П-А 11—71.

При расчете сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их перевозке и монтаже, соб­ ственный вес элемента следует вводить в расчет с коэф­ фициентом динамичности 1,5, при этом коэффициент пе­ регрузки для собственного веса элемента не вводится.

Нагрузку от веса перегородок принимают в зависи­ мости от конструкции перегородок и характера их опирания на несущие конструкции перекрытий.

При расчете как на прочность, так и по деформациям, распределение нагрузки от веса перегородок, располо­ женных вдоль пролета плиты, производится с учетом следующих указаний норм:

— если перегородка расположена в пределах одной плиты, то на эту плиту передается 50% веса перегородки,

ана две смежные плиты по 25% ее веса;

—если перегородка опирается на две соседние плиты, то вес перегородки распределяется поровну между ними.

При определении прогибов перекрытия нагрузки от веса жестких перегородок (например, железобетонных сборных, выполненных из горизонтальных элементов, же­ лезобетонных и бетонных монолитных, каменных и т. п.)

рых случаях нагрузка от перегородки условно принима­ ется равномерно распределенной по перекрытию, интен-

Таблица II. I

Нормативные нагрузки qu и коэффициенты перегрузки п

82

шение нагрузок от веса строительных конструкций вызывает ухуд­ шение работы конструкций.

2. Коэффициенты перегрузки при расчете на сейсмические

При учете собственного веса конструкции объемный вес железобетона при содержании арматуры до 3% при­ нимается на 100 кг больше объемного веса бетона, а при содержании арматуры более 3% определяется как сумма весов бетона и арматуры на единицу объема железобе­ тонных конструкций.

Ветровая нагрузка, динамическое воздействие обору­ дования, тормозные и боковые усилия от движения кра­ нов, а также инерционные силы от грузов, закрепленных на гибких подвесках, при расчете конструкций на сейсми­ ческие воздействия^не учитываются.

При расчете конструкций различают постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся:

83

собственный вес конструкций, давление грунтов, усилия от предварительного напряжения и другие подобные нагрузки, которые при строительстве или эксплуатации здания или сооружения действуют постоянно.

К временным нагрузкам относятся такие нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуата­ ции здания или сооружения могут отсутствовать.

Временные нагрузки, в зависимости от длительности действия, разделяются на длительно действующие, крат­ ковременные и особые.

К длительно действующим временным нагрузкам от­ носятся:

1) вес стационарного оборудования, а также материа­ лов, которыми оно заполняется;

2)нагрузки на перекрытия складских помещений, холодильников, зернохранилищ, архивов, библиотек, вес толпы в театрах, кино, клубах, концертных и выставоч­ ных залах, на трибунах стадионов, спортивных аренах;

3)вес частей зданий или сооружений, положение ко­ торых может измениться (как, например, перегородок, пандусов, настилов и т. п.);

4)давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емко­ стях и трубопроводах;

5)длительные температурные воздействия стационар­ ного оборудования;

6)вес слоя воды на водонаполненных плоских покры­ тиях (крышах).

К кратковременным нагрузкам и воздействиям отно­ сятся:

1)нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (кранов, тельферов, автокар);

2)нагрузки на перекрытия от веса людей (толпы, кроме оговоренной выше, мебели и другого легкого обо­

рудования); 3) вес людей, деталей, ремонтных материалов в зонах

обслуживания, проходах и других свободных от оборудо­ вания участках;

4)снеговые нагрузки;

5)ветровые нагрузки;

6)температурные климатические воздействия;

7)нагрузки, возникающие при перевозке, перестанов­

84

1)сейсмические воздействия;

2)нагрузки, вызываемые резкими нарушениями тех­ нологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;

3) воздействия просадок основания, обусловленных коренным изменением структуры грунта, катастрофиче­ ских паводковых вод, пожара и т. п.

Поэтому расчет конструкций производится для от­ дельных элементов или (всего сооружения в целом при учете возможных неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий пр«и строительстве или эксплуатации.

Различаются следующие вилы сочетаний нагрузок: основные, дополнительные и особые.

Основные сочетания составляются из постоянных и временных дополнительных и одной из возможных крат­ ковременных нагрузок (наиболее опасной для данного сочетания).

Одновременное действие всех нагрузок основного со­ четания с добавлением всех кратковременных нагрузок при числе их не менее двух называется дополнительным сочетанием.

Одновременное действие всех постоянных, временных длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок называется особым сочетанием нагру­ зок, т. е. расчет элементов конструкций при особом соче­ тании нагрузок производится на одновременное действие сейсмических сил, собственного веса конструкции, снего­ вой и временной нагрузок на перекрытия.

При расчете с учетом сейсмических воздействий к величинам расчетных нагрузок вводятся коэффициенты сочетания:

85

снижать при расчете колонн, стен, фундаментов и осно­ ваний путем умножения на коэффициенты, указанные в табл. I I . 2.

Таблица //. 2

Коэффициент снижения нагрузок при расчете колонн, стен» фундаментов и оснований

§ 3. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

БЕТОНА И СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

Как уже говорилось, к бетону неприменимы теории прочности, предложенные для других -материалов, и поэтому расчетные параметры бетона по-прежнему ос-

86

новываются на осредненных экспериментальных данных. На основании опытных данных была установлена эмпи­ рическая зависимость между маркой бетона и его проч­ ностными характеристиками в различных условиях рабо­ ты конструкции.

За нормативное сопротивление бетона принимается среднестатистическое значение прочности при испытании контрольных кубиков (марка бетона).

для бетонов марок выше 200—0,6.

Расчетное сопротивление бетона определяется произ­

оценить некоторые особенности работы материала, а так­ же конструкции в целом, которые не могут быть опреде­ лены в расчетах прямым путем.

Величины расчетных сопротивлений бетона при рас­ чете железобетонных конструкций па прочность и обра­ зование или раскрытие трещин, установленные .нормами, приведены в табл. I I . 3.

Для сжатых элементов железобетонных конструкций применяются бетоны марок 2UU—400, для изгибаемых —• 150—300 и для предварительно-напряженных — 300—500.

Согласно проекту новых СН и П при проектировании железобетонных конструкций должны учитываться сле­ дующие свойства бетона:

а) прочностные характеристики (призменная проч­ ность и прочность на осевое растяжение), нормативные и расчетные, которые назначаются с учетом: условий ра­ боты конструкций или сооружений; условий бетонирова­ ния изделий и конструкций; длительности действия нагрузки; сроков приложения нагрузки и возможности увеличения прочности бетона во времени; многократного повторения нагрузки; скорости загруження конструкции; влияния температурных воздействий (с учетом их дли­ тельности) и т. п.;

87

П р и м е ч а н и я : 1. Для отдельных мелких монолитных железобетонных сооружений при общем объеме бетона до 10 м3 значения расчетных сопротивлений бетона должны приниматься как для бетонных конструкций.

2.Для легких бетонов проектных марок 250 и 350 значения расчетных сопротивлений определяются интерполя­

цией.

3.При необходимости проверки расчета конструкций, в которых прочность бетона не достигла проектной

марки (например, в момент распалубливания), значения расчетных сопротивлений бетона следует определять

с учетом фактической прочности бетона путем интерполяции.

б) характеристики упругости и предельных деформа­ ций;

в) ползучести и усадки; г) уровня микроразрушений.

Нормативными сопротивлениями бетона являются:

—временное сопротивление сжатию кубов (кубиковая прочность) R";

—временное сопротивление осевому сжатию призм

где R — проектная марка бетона по прочности на сжатие; C v — коэффициент изменчивости прочности бетона;.

5 — стандарт (среднее квадратичное испытаний об­ разцов).

Нормативное сопротивление бетона осевому рас­ тяжению R* в случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимается в зависи­ мости от проектной марки бетона по прочности на сжатие.

При установлении проектной марки бетона по проч­ ности на осевое растяжение (с проверкой ее контроль­ ными испытаниями согласно нормам и соответствующему государственному стандарту) сопротивление бетона осевому растяжению принимается равным

где Rp — проектная марка бетона по прочности на рас­ тяжение.

По проекту новых норм вместо коэффициента од­ нородности используется величина коэффициента безо ­ пасности, которая при сжатии принимается в виде:

Кбс — о 2 2 ; П Р И растяжении Лб.Р =

89