14. Конструктивный расчет жбк по предельным состояниям. Особенности учета нагрузок и св-в материалов в расчетах.

При расчете устанав-ют предельные сост-я и вводится система расчетных коэф-в, что гарантирует ненаступление предельного такого состояния при самых неблагопрят-х сочетаниях нагрузок и при наименьших значениях прочностных хар-к материалов.

Предельными состояниями счит-ся состояния, при которых конструкции перестают удовлев-ть предъявляемые к ним в процессе эксплуат-ии требов-ям.

1группа(по несущей способности ): -хрупкое,вязкое или иного вида разруш-е(расчет по прочности); - потеря устойчивости формы констр-ии (расчет на устойчивость),

-усталостное разрушение(расчет на выносливость).

2граппа(по пригодности к нармал-й эксплуот-ии):- оброзование и чрезмерное раскрытие трещин, перемещения(прогибы, углы поворота, углы перекоса).

Расчет по предельным состояниям выполняют для всех этапов: изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.

Нагрузки и воздействия могут отличаться от заданной вероятности превышения средних значений, а механические характеристики мат-ов - от заданной вероят-ти снижения сред-х значений. В расчетах по пред. сост. учитывают статистическую изменчивость нагрузок и механические хар-ки материалов, факторы нестатистического характера, а т.ж. неблагоприят-е или благоприят-е физич-е , хим-е и мех-е усл-я раб-ты Бе и арматуры, изготовления и эксплуат-ии арматуры и сооруж-й.

Классиф-я нагрузок: 1) постоянные-вес несущ-х и огражд-х констр-й, вес и давление грунтов, воздействие предварит-го напряж-я ж/б констр-й; 2) временные: а)длительные-вес стационар-го оборуд-я, давление газов, жидкостей, сыпучих тел, вес содержим-го в складских помещ-хустанавлив-ая нормами часть времен. нагр-ки в жил-х помещ-ях, снеговые нагр-ки для III-VI клим. районов; б)кратковрем-е-вес людей, деталей, матер-ов, часть нагр-ки от перекр-я, нагр-ки возник-е при изгот-ии, перевозке и монтаже эл-в констр-й; в) особые-сейсмические и взрывные воздействия; 3) норматив-е-уст-ся нормативам; 4)расчет-их знач-е при расчете на прочност и устойчивость опред-ют умнож-ем нориатив-й нагр-ки на коэф-т надежности по нагруке.

Конструкции должны быть рассчитаны на различное сочетание нагрузок. Различают: основные сочетание - пост-е, длит-е и кратковр-е нагр-ки или усилия от них; особые сочетания – пост-е, длит-е, возможные кратковр-е и одна из особых нагр-ки или усилия от них.

15. Констр.Схема сборных междуэтажных перекрытий каркасных зданий. Порядок расчета балок и плит.

В состав конструкций сборного перекрытия входят плиты и поддерживающие их балки, называемые ригелями, или главными балками. Ригели опираются на колоны и стены, их направление может быть продольным и поперечным. Ригели вместе с колоннами образуют рамы.

В поперечном направление перекрытие может иметь 2-3 пролета для гражданских зданий и 5-6 для промышленных зданий. Размеры пролета ригелей промышленных зданий определяется общей компоновкой конструкций схемы перекрытия.

Компоновка конструкций схемы перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установление их шага, размеров пролета, типа и размеров плит перекр-й. При этом учитывают: 1) временную нагрузку, назначение зданий, архитектурно-планировачное решение; 2) общую компоновку конструкции всего зд. (если пространственная жесткость в поперечном направлении создается рама с жесткими узлами, ригели располагают в поперечном направление, а панели - в продольном. В жилых и общественных зданиях ригели могут иметь продольное направление, а плиты-поперечное); 3) технико-экономические показатели конструкции перекрытия (расход ж/б на перекрытии должен быть min-м, а масса элементов и их габариты должны быть более крупными).

Порядок расчета плит перекрытый:1.Расчитывают усилия от расчетных и нормативных нагрузок (постоянных и временных)2.устанавливают размеры сечения плиты.3. Рассчитывают прочность плиты по сечению нормальному к продольной оси (принимают продольную арматуру).4. Рассчитывают полку плиты на местный изгиб (принимают сетку с поперечной рабочей арматурой)5. Рассчитывают плиту по предельным состояниям второй группы: потери предварительного напряжения арматуры, расчет по образованию и раскрытию трещин, нормальных к продольной оси, расчет прогиба плиты (от постоянной и длительной нагрузок).

Расчет балок (ригелей) начинают с вычисления расчетной нагрузки на 1 м длинны балки. Затем вычисляют изгибающие моменты в расчетных сечениях балки, опорные моменты по грани колонны. Производят расчет прочности балки по сечениям, нормальным и наклонным к продольной оси, армирование балки.

Расчет плиты перекрытия:

Расчет по I группе пред. сост.:

1.Расчитывают усилия от расчетных и нормативных нагрузок (постоянных и временных).

Максимальный изгибающий момент:Максимальная поперечная сила:

2.Устанавливают размеры поперечного сечения плиты.

3. Рассчитывают прочность плиты по сечению нормальному к продольной оси (принимают продольную арматуру).

Если нейтральная линия располагается в полке расчётного сечения, т.е. сжатая зона находится в пределах полки.

Определяем:гдеM-момент, b^/_f-ширина полки, h₀-рабочая высота сечения, R_b-расчет. сопр. сжатию

Затем находим площадь растянутой арматуры: , гдеR_s-расчет. сопр. растяж-ю.

4. Рассчитывают полку плиты на местный изгиб (принимают сетку с поперечной рабочей арматурой).

В зависимости от расположения поперечного ребра существуют 2ве схем для расчета полки плиты:

–по балочной схеме; – опёртая по контуру

5. Расчёт поперечного ребра плиты перекрытия: ;;

Расчет по II группе пред. сост.:

6. Определение геометрических характеристик приведенного сечения: площадь приведенного сечения, статический момент относительно нижней границе эл-та, центр тяжести, момент инерции относительно центра тяжести, момент сопротивления, упругопластический момент сопротивления.

7. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.

Общие потери складываются из первых и вторых потерь: ;

8. Расчёт плиты перекрытия на образование и раскрытие трещин в растянутой зоне.

, где -момент внешних сил расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удалённую от раст-ой зоны, трещинообразование которой проверяется,;– момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси эл-та, при образовании трещин,;,

-усилие обжатия, –расстояние от центра тяжести до ядровой точки,,

Определим усилия обжатия с учётом полных потерь: .

9. Расчёт прогиба плиты. , где–величина пред-го прогиба,;– общая кривизна эл-та, зависит от образ-я трещин в растянутой зоне. Если трещины не образ-ся, то общая кривизна,

Расчет ригеля:

Расчет по I группе пред. сост.:

1. Сбор нагрузок на ригель.

2. Определение усилий. ;,

l–расчёт-я длина, q–пост-я погонная расчёт-я нагрузка, р–времен-я погонная расчёт-я нагрузка;

3. Расчёт ригеля по сечению нормальному к продольной оси. ,

4. Расчёт прочности ригеля по сеч-ю наклонному к продольной оси. ,–коэф-т, учитыв-й влияние хомутов, норм-х к продольной оси эл-та,,– коэф-т приведения модулей упругости,– коэф-т армирования,–площадь попереч-х стержней в поперечном сеч-и,,–рабочая высота.

Расчёт ведём по наиболее опасному наклонному сечению: ,

- поперечная сила, воспринимаемая бетоном

- поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями

–поперечная сила, воспринимаемая поперечными хомутами.