Шпоры к ГОСам. 2 часть.1-20

Расчетн сх. д. отвечать принятым констр-м реш-м кажд. из этапов. Расчетн. нагр – нагр и мех. хар-ки бет и арм обладают статистич. изменч-тью. В расчетах по пред. сост. необх. учит-ть статистич. изменчивость нагр. и мех. хар-к мат-ла, неблагопр. и благопр. физ, хим, мех усл-й работы бет и арм, изгот-я и экспл-ии эл-в зд-й и сооруж-й.

2.5 Классиф-я нагр и их сочетание (1.4-1.12 [4])

По продолж-ти действия: - постоян – действ. в теч. всего периода экспл-ии зд-я (вес констр-й, вес и давл-е грунта, возд-е предв. напряж-я жбк); - времен: 1. времен длит. действ. (вес стац. оборуд-я, нагр от кранов, снеговые в 3 и 4 климат. районе); 2. времен. кратковременн. (вес людей, дет, мат-в, снегов и ветров нагр, темп-климатич возд-я); 3. особые нагр (сейсмич. и взрывн. действия, нагр, вызван. неисправностью/поломкой оборуд-я).

Нагр.: - нормативн qf – уст-е опытн./аналитич. путем по заранее заданным превышениям ср. знач-й/по номинальн. знач-м: - нормативн. пост. – прин-т по проектн. знач-м геом. и конструктивн. параметров и по ср. знач-м плотности; - нормативн. времен – монтажн. нагр, уст-е по наиб. знач-м, предусм. для норм. экспл-ии/снеговые и ветровые – по ср. из ежегодн. неблагопр. знач-й / по неблагопр. знач-м, соотв. опред. средн. периоду их повторений.

- расчетн. q – опр-т умножением нормативн. нагр. на коэф-т надежности по нагр: q= qf*γf; γf=1,1-при действии веса бет и жбк; γf=1,2-веса констр-й из бет на легк заполн-лях, стяжек, засыпок, утеплит-й, вып-х в заводск. усл-х, γf=1,3-то же при монтаже, γf=1,3-для разл. времен. нагр. пр их полн. нормативн. знач-ии qf<2кПа, γf=1,2-то же при qf≥2кПа.

Коэф-т надежности, примен-й в расчете на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания, скольжения, в др. случ-х, когда уменьш. массы ухудш-т усл-я раб. констр-ии, прин-т γf=0,9. При расч. на стад. возведения расч. кратковременн нагр умн. на γf=0,8. При расч. констр-й по дефор-ям и перемещ-м (по IIгр. пред. сост.) расч. нагр. прин-т равной нормативн, т.е. γf=1.

При расчете эл-в сборн. констр-й на возведение усилий, возник при их подъеме, трансортир-ии, монтаже, нагр. от веса эл-та след. вводить с коэф-м динамичности: Кд=1,6 – при трансп-ии; Кд=1,4 – при подъеме и монтаже. Допустимы и значения <, но не < 1,25.

При расч. констр-й зд-й и сооруж-й необх. учит-ть действия нагр., для чего вводят понятие ―сочетания нагр‖. По составу учит-х нагр: 1. осн. сочетания (вкл. пост., длит., кратковременн. нагр / усилия от них); 2. особое сочет-е (вкл. пост., длит., возм. кратковременн. и 1 из особых нагр./усилия от них).

В осн. сочет-х при учете не < 2х времен. нагр. их расчетн. знач-е умн. на коэф-т сочетания: η1=0,95 – для длит. нагр.; η1=0,9 – для кратковременн. нагр; η1= η2=1 – при учете 1 временн. нагр. Допуск-ся при учете 3х и > кратковременн. нагр. их расч. знач-е умн. на коэф-т сочетаний: η2=1-для 1й по степ. важности кратковрем. нагр, η2=0,8-для 2й по степ. важности кратковрем. нагр, η2=0,6-для ост-х нагр. В особ. сочет-х: η1=0,95для длит. нагр, η2=0,8-для кратковременн нагр.

Степень ответств-ти зд-й и сооруж-й опр-ся разм. матер. и соц. ущерба при достижении констр-ей пред. сост. При проектировании констр-й след. учит-ть коэф. надежности по назнач-ю зд-я γn, знач-е кот. зависит от класса ответств-ти зд- я/сооруж-я. На γn делят пред. знач-е деф-й, раскрытия трещин / умнож. на него расчетн. знач-я нагр.

3 класса ответств-ти: Iкл. - γn=1 – зд-я и сооруж-я, им. народнохоз. / соц. знач-е (АЭС, ТЭЦ, театры, учебн. учрежд-я); IIкл. - γn=0,95 – зд-я и сооруж-я пром. и гражд. строит-ва, не входящ. в состав Iкл.; IIIкл. - γn=0,9 – склады без проц. сортировки и упаковки, 1 эт. жилого дома, времен. зд-я и сооруж-я.

2.6 Трещиностойкость ж/б эл-в. (1.16[1] + 7.2.2-7.2.3[2]/4.2.1.2- 4.2.1.3[3])

Трещиностойкость жбк – их сопротивление образованию трещин в Iст. НДС / сопротивление раскрытию трещин во IIст. НДС. К трещиност-ти предъявл. разл. треб-я в завис-ти от вида применяемой арм и от усл-й, в кот. работает констр-я: а) 1-я категория — не допускается образование трещин; б) 2-я категория

— допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин acrc1 при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия); в) 3-я категория — допускается ограниченное по ширине непродолжительное acrc1 и продолжительное acrc2 раскрытие трещ.

Раскрытие трещин: непродолжит. – при совместн. действии постоянн, длит и кратковременн нагр.; продолжит – только пост и временн длит нагр. Предельно допустимую ширину раскрытия трещин след уст-ть, исх из эстетич соображений, наличия треб-й к проницаемости конструкции в завис-ти от длительности действия нагр., вида арм ст, ее склонности к развитию коррозии в трещине. Допустим. знач-я ширины раскрытия трещин acrc,ult приним-т: А. из усл-я обеспечения сохранности арм: 1. для арм кл. А240-А600, В500: =0,3мм при продолжит. раскрытии трещин; =0,4мм при непродолжит; 2. для арм кл. А800-А1000, Вр1200-Вр1400, К1400, К1500 с d=12мм: =0,2мм при продолжит раскрытии и =0,3мм при непродолжит; 3. для арм кл. Вр1500, К1500 с d=6 и 9мм: =0,1мм при продолжит раскрытии и = 0,2мм при непродолжит. Б. из усл- я ограничения проницаемости констр-й: =0,2мм при продолжит раскрытии трещин и =0,3мм при непродолжит.

2.7 Расчет прочности ж/б эл-в по наклонн сеч-м (3.1.5.1-3.1.5.4 [3]: ф.

64-68, 72-74/6.2.32- 6.2.35 [2]: ф. 6.65-6.69, 6.73-6.75).

На приопорных участках изг эл-в под возд-м попер силы Q и изг мом M в сеч-х, наклон к оси, развив-ся НДС, характериз-ся теми 3 стад., что и в сеч- и, перпендик. к оси. Главн сжимающ ζmc и главн растягивающ ζmt напряж- е возник при плоском напряженном состоянии под влиянием норм и касат напряж-й и действуют под углом к оси. Если главн растягивющ напряж-я ζmt превысят сопр-ие растяж-ю Rbt, то возникают наклонн трещины и усилия перед-ся на арм. При дальнейшем > нагр наклонн трещ раскрываются, и происх разруш-е эл-та вследствие раздробления бет над вершиной наклон трещины и развития напряжений в поперечн стержнях до пред знач-й. Разрушение изг эл-та по наклон сеч-ю происх из-за одновременн действия на него попер сил и изг мом.

Расчет ж/б эл-в по наклон сеч-м д. производится для обеспечения прочности: 1. на действие поп силы по наклон сеч-ю; 2. на действие поп силы по наклон полосе м/у наклон сеч-ми; 3. на действие поп силы по наклон сж полосе м/у грузом и опорой.

Для оценки прочности наклон сеч-й пров усл-е: Q≤θb1*Rb*b*h0, где Q=Qmax

– попер сила, действ в норм сеч-и эл-та; θb1=0,3. Если вып-ся – прочность накл сеч-й обесп и попер АРМ в сеч-и уст-ся по конструктивн соображ-м; если не вып-ся – прочность наклон сеч-й недостаточна, необх расчет наклон сеч-й. (см. 3.1.5.2 [3]/6.2.33 [2]).

1 Расчет по обеспечению

прочности по наклонной

трещине Расч сх усилий в сечении,

наклонном к продольной оси элта - рис 1. С- расст-е от вершины расчетного наклонн сечения до опоры, С0 – проекция расчетного наклонного сечения, имеющ наименьш несущую способность.

Расчет по наклонному сечению производят из условия: Q ≤ Qb + Qsw, где Q - поперечн сила в наклонном сечении с длиной проекции с на продольную ось эл-та, определяем от всех внешн сил, располож-х по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения; с≤2h0;

Qb - поперечн сила, воспринимаем бет в наклонном сечении; Qsw - поперечная сила, воспринимаемая поперечной арм в наклонном сечении. Q=Qmax-̅с, ̅ - погонное равномернораспределенное усилие, действ на конструкцию, Qb - попер сила, воспринимаем бет в наклон сеч-ии.

- коэф-т, принимаем =1,5. Усилие Qsw: Qsw = φswqswc, где φsw - коэф-

т=0,75; qsw - погонное усилие в поперечной арм, отнесенное на единицу

R A

длины элемента: qsw sw sw. sw

RSω – расчетное сопротивление поперечной арм (по СНиП), Sω – шаг

поперечных арм; ASω – площадь поперечной арм в расчетном сечении.

2 Расчет для обеспечения прочности по наклон трещине под действием изгиб. момента. Производится из условия М < Ms + Msw, (72) где М - момент в наклонном сечении с длиной проекции с на продольную ось элемента, определяемый от внешних сил, расположенных по одну сторону

от рассматриваемого наклонного сечения, Ms - момент, воспринимаемый продольной арм, пересекающей наклонное сечение, относительно

противоположного конца наклонного сечения (точка 0): Ms = Ns zs, где Ns -

усилие в продольной растянутой арм: = Rs As, а в зоне анкеровки -

определяемое согласно п. 5.3.4 [3]; zs - плечо внутренней пары сил; допускается принимать zs = 0,9h0.

Msw - момент, воспринимаемый поперечной арм, пересекающей наклонное сечение, относительно противоположного конца наклонного

сечения (точка 0): Msw = 0,5 Qsw c, где Qsw - усилие в поперечной арм,

принимаемое равным qsw c; с принимают в пределах от 1,0h0 до 2,0 h0. Расчет производят для наклонных сечений, расположенных по длине элемента на его концевых участках и в местах обрыва продольной арм, при наиболее опасной длине проекции наклонного сечения с, принимаемой в указанных выше пределах.

Допускается производить расчет наклонных сечений, принимая в условии (72) момент М в наклонном сечении при длине проекции с на продольн

ось элемента, равной 2,0 h0, а момент Msw - равным 0,5qsw h02.

При отсутствии поперечной арматуры расчет наклонных сечений производят из условия (72), принимая момент М в наклонном сечении при длине проекции с на продольную ось элемента, равной 2,0h0, а момент

Мsw - равным нулю.

Прочность элемента на действие изг. момента по наклонным сечениям проверяют: 1 в местах обрыва или огиба продольной арматуры в пролете; 2 в приопорной зоне балки, где при отсутствии анкеров сопротивление продольных арм стержней в месте пересечения их наклонным сечением снижается при недостаточной анкеровке; 3 у свободного края консоли; 4 в местах резкого изм. сечения элемента.

Если всю продольную раст. арматуру опр по норм сечению с max изг моментом, доводя до опор с надлежащей ее анкеровкой, то усл. прочности по изгиб моменту удовл-ся – расчет наклонных сечений по изг. моменту не требуется. Если анкеровка продольных стержней не обеспечивает их работу с полным сопротивлением расмат сечением, то предусматривают мероприятия по его усилению. Т.к. подбор раб арматуры ведется на max значениях момента, то арматура будет рационально обеспечивать несущую способность элемента только в сечениях с max моментом. В остальных случаях арматура будет не дозагружена.

В целях экономии часть арм м. не доводить до опор, а обрывать в пролете там, где она, согласно расчету прочности элемента по норм.

сечения, не требуется. Обрываемые стержни д.б. заведены за место своего теор. обрыва согласно эпюре изг. моментов на длину W, на протяжении которой в наклонных сечениях отсутствие обрываемых стерж компенсир-ся поперечной арм (рис 2: а - сх армирования; б - ЭМ; в - ЭQ; I-I - место теоретич обрыва стержней 2d16; II-II - место их фактического обрыва; 1 - Э расч моментов от нагрузки; 2 - ЭМ, воспринимаемых нормальными сеч-ми эл-та (Э материалов):

W=QI/2q + 5d ≥ 20d, где d – диаметр обрываемой ст. Значение ординат изг мом: MAsi=αRbbh02 или MAsi=RsAsizb, где α0=ε(1- ε/2); εAsi=(Asi/bh0)*(RS/Rb).

2.8 Расчет прочности по норм сеч-м изг-х ж/б эл-в любого профиля (6.2.9-6.2.11[2]/3.1.2.5-3.1.2.7[3]) Рассм-м 1пролетную ж/б балку, свободно лежащую на 2-х опорах и симметрично загруженную сосредоточенными силами. Участок балки м/у грузами l2 наход-ся в условиях чистого изгиба. В его пределах действует только изг. момент, поп сила = 0. На уч-ках м/у опорой и грузом l1 одновременно действуют изг. момент и попер. сила. При опред-х ступенях нагрузки в бет растянутой зоны на уч-ке l2 образ-ся норм.трещины, направ-ные перпен-но к оси балки, а на участках l1 – наклонные трещ. Прочность изг эл-в рассчит-т по норм сеч-м 1-1 и по накл сеч-м 2-2. Прочность изг. ж/б эл-ов любого симметрич. профиля по норм. сечениям согласно 1й гр пред. состояний рассч-т по стадии III НДС. В расч. схеме усилий принимают, что на эл-т действуют изг. момент M, вычисляемый при расч. знач-х нагрузок, а в арм и бет действ усилия, соот-щие напряжениям, равным расчетным сопротивл-ям. В бет сж зоны криволин. эпюру напряж-й принимают прямоуг; а напряж-я в бет Rb принимают одинак. во всей сжатой зоне. + Рисунок 6.3 [2]/3 [3]. Сечение эл-та м.б. любой формы. В растянутой зоне сеч-я эл-та имеется арм без предварит. напряж-я площадью сеч.ÀS с расч.

этого ур-ия опр-т площадь сеч. бетона сжатой зоны, а по ней высоту сжат. зоны Х.

Прочность эл-та счит. достаточной, если внеш. расч. изг. момент не превосходит расч. несущей способ-ти сеч-я, выраженной в виде обратнонаправленного момента внутр. сил.

Условие прочности выраж-ся нерав-вом: сумма моментов всех

выпадают

соотв члены в форм.