- •1. Введение
- •1.1 Общие положения
- •1.2 Унификация и стандартизация габаритных схем одноэтажных промышленных железобетонных
- •1.2.1 Унификация габаритных схем зданий
- •1.2.2 Унификация схем привязки колонн
- •1.2.4 Унификация схем привязки колонн в продольном
- •1.2.5 Унификация узлов сопряжения
- •1.3 Унификация конструктивных схем многоэтажных промышленных зданий
- •2. Нагрузки и воздействия
- •2.1 Общие положения
- •2.2 Классификация нагрузок
- •2.3 Сочетания нагрузок
- •2.4 Определение нагрузок
- •2.4.1 Расчет постоянных нагрузок
- •2.4.2 Расчет временных нагрузок
- •2.4.3 Учет ответственности зданий и сооружений
- •3. Материалы железобетонных конструкций.
- •3.1 Бетоны
- •3.1.1 Классификация бетонов
- •3.1.2 Общие технические требования к бетонам
- •3.1.3 Характеристики прочности бетонов
- •3.1.4 Деформационные характеристики бетонов
- •3.2 Арматура
- •3.2.1 Классификация арматуры
- •3.2.2 Характеристики прочности арматуры
- •3.2.3 Деформационные характеристики арматуры
- •3.3 Железобетон
- •3.3.1 Анкеровка арматуры в бетоне
- •3.3.2 Предварительное обжатие железобетонных элементов
- •4. Основы теории сопротивления железобетона
- •4.1 Стадии нагружения железобетонных изгибаемых элементов без напрягаемой арматуры
- •4.2 Стадии нагружения железобетонного изгибаемого элемента с предварительно напряженной арматурой
- •4.3 Предварительные напряжения в напрягаемой арматуре
- •4.3.1 Потери предварительного напряжения в арматуре
- •4.3.2 Определение потерь предварительного напряжения в арматуре
- •4.3.2.1 Потери от релаксации напряжений в арматуре
- •4.3.2.2 Потери от температурного перепада
- •4.3.2.3 Потери от деформации стальной формы (упоров)
- •4.3.2.4 Потери от деформации анкеров натяжных устройств
- •4.3.2.5 Потери от усадки бетона
- •4.3.2.6 Потери от ползучести бетона
- •4.3.3 Расчет полных потерь на различных стадиях работы железобетонных изделий
- •4.4 Предварительное напряжение в бетоне при его обжатии
- •5. Методы расчета элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям
- •6. Общие положения теории конструирования железобетонных элементов
- •6.1 Общие требования к армированию элементов
- •6.2 Минимальный процент армирования сечений элементов
- •7. Общие положения расчета элементов по предельным состояниям первой группы
- •7.1.Общие положения расчета
- •7.2. Расчет на прочность железобетонных элементов по нормальным сечениям при действии изгибающих моментов
- •7.2.1 Расчет на прочность изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения с двойной арматурой
- •7.2.2. Расчет на прочность изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения с одиночной арматурой
- •7.2.2.1. Расчет элементов с одиночной ненапрягаемой или напрягаемой арматурой в растянутой зоне
- •7.2.3 Расчет на прочность железобетонных элементов прямоугольного сечения с двойной ненапрягаемой арматурой
- •7.2.4 Расчет на прочность железобетонных элементов прямоугольного сечения с двойной напряженной арматурой
- •7.2.5 Расчет на прочность железобетонных изгибаемых элементов таврового поперечного сечения с одинарной арматурой
- •7.2.5.1 Расчет элемента с тавровым поперечным сечением при положении нейтральной оси в полке тавра
- •7.2.5.2 Расчет элемента таврового поперечного сечения при положении нейтральной оси на ребре тавра
- •7.2.6 Расчет на прочность изгибаемых элементов таврового поперечного сечения с двойной арматурой
- •7.3 Расчет на прочность изгибаемых элементов по наклонным сечениям. Основные положения
- •7.3.1 Расчет на прочность изгибаемых элементов при действии поперечных сил по бетонной полосе между наклонными сечениями
- •7.3.2 Расчет на прочность изгибаемого элемента по наклонным сечениям на действие поперечных сил
- •7.3.2.1 Проверочный расчет на прочность по наклонному сечению при действии поперечной силы
- •7.3.2.2 Проектировочный расчет на прочность по наклонному сечению при действии поперечной силы
- •7.3.4 Расчет отгибов
- •7.3.5 Расчет железобетонных элементов на прочность по наклонным сечениям при действии изгибающего момента
- •7.3.6 Построение эпюры арматуры для изгибаемых железобетонных элементов
- •7.4 Расчет на прочность внецентренно сжатых элементов
- •7.4.1 Основные положения расчета
- •7.4.2 Конструирование сжатых элементов
- •7.4.3 Характер нагружения сжатых элементов
- •7.4.4 Расчет на прочность сжатых элементов
- •7.5 Расчет на прочность растянутых железобетонных элементов
- •7.5.1 Общие положения расчета
- •7.5.2 Расчет центрально растянутых элементов
- •7.5.3 Расчет внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах
- •7.5.4 Расчет внецентренно растянутых элементов при больших эксцентриситетах приложения растягивающего усилия
- •7.6 Расчет железобетонных элементов на местное сжатие
- •7.7 Расчет железобетонных элементов на продавливание
- •7.7.1 Общие положения расчета
- •7.7.2 Расчет на продавливание при наличии поперечной арматуры
- •8. Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы
- •8.1 Определение момента образования трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •8.2.1 Определение момента образования трещин и моментов внешних сил
- •8.2 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин
- •8.2.1 Общие положения расчета
- •8.2.2 Определение ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •8.2.3 Определение напряжений в растянутой арматуре изгибаемых предварительно напряженных элементов
- •8.2.4 Методика расчета по раскрытию трещин в зависимости от характера действующих нагрузок
- •8.3 Расчет железобетонных изгибаемых элементов на жесткость
- •8.3.1 Общие положения расчета
- •8.3.2 Определение линейных перемещений точек нейтральной оси железобетонного элемента на участках без трещин в растянутой зоне
- •8.3.3 Определение линейных перемещений точек нейтральной оси железобетонного элемента на участках с трещинами в растянутой зоне бетона
3.3.2 Предварительное обжатие железобетонных элементов
Предварительное обжатие железобетонных элементов выполняют с целью повышения трещиностойкости бетона, применяя для этого высокопрочную арматуру.
Предварительно напряженная арматура - это арматура, получающая начальные (предварительные) напряжения в процессе изготовления конструкции до приложения внешних нагрузок в стадии эксплуатации.
Предварительное обжатие железобетонных элементов выполняют в основном двумя методами:
- натяжением арматуры на упоры (до бетонирования);
- натяжением арматуры на бетон (после бетонирования и затвердевания бетона).
Наибольшее распространение получил метод натяжения арматуры на упоры, ввиду его экономичности при массовом заводском производстве. Усилия натяжения арматуры до бетонирования передают на жесткие упоры технологической оснастки с помощью гидравлических (или иных) устройств. Отпуск натяжных устройств (т.е. передачу усилий с упоров на бетон) осуществляют тогда, когда бетон набрал так называемую передаточную прочность(Rbp).
Чтобы не допустить разрушения элемента усилиями натяжения при передаче усилий с упоров на бетон, их сначала снижают на 50 %, а после выдержки при сниженном усилии в течение нескольких часов, снижают до нуля. Анкеровка арматуры в бетоне происходит за счет сил сцепления профиля арматуры с бетоном при усадке бетона.
При натяжении арматуры на бетон, сначала изготавливают бетонный или слабоармированный (μ≤0,1%) элемент, в котором выполняют каналы или пазы для размещения рабочей арматуры. Каналы изготавливают на 5-15 мм больше диаметра устанавливаемой арматуры путем укладки в бетоне пустотообразователей (кольца, резиновые шланги и.т.д).
После набора бетоном передаточной прочности (Rbp) пустотообразователи извлекают из каналов или пазов, а в них закладывают рабочую арматуру и натягивают непосредственно на бетон изготавливаемого элемента. После натяжения концы арматуры закрепляют специальными анкерами. Для обеспечения необходимого уровня сил сцепления арматуры с бетоном и защиты арматуры от коррозии каналы и пазы заполняют под давлением цементным раствором.
Способ натяжения арматуры на бетон применяют при изготовлении длинномерных (24м и более) и большеразмерных неразрезных конструкций.
По сравнению с методом натяжения арматуры на упоры способ натяжения арматуры на бетон более затратен.
Для предварительного натяжения арматуры применяют 4 способа:
- электротермический;
- механический;
- электромеханический;
- физико-механический.
Электротермический способ основан на нагреве арматуры до необходимого уровня, анкеровке арматуры в упорах, технологической оснастки или формы, заливке бетона, выдержки после заливки с целью твердения и доведения прочности бетона до величины (Rbp) и, наконец, в передаче усилия с упоров на бетон.
Механический способ основан на создании предварительного напряжения механическими устройствами, в остальном отличие в технологии осуществления этого способа, в сравнении с предыдущим, весьма незначительны.
Электромеханический способ представляет собой сочетание механического и электротермического способов натяжения арматуры. Способ позволяет полностью исключить обрывы арматуры при натяжении, что является его основным преимуществом.
Физико-механический способ заключается в самонапряжении железо- бетонной конструкции вследствие применения так называемых расширяющихся цементов.
Во всех перечисленных способах наиболее ответственной операцией изготовления железобетонного изделия является операция передачи усилий с арматуры на бетон. Например, при диаметре напряженных арматурных стержней более 18 мм нормы устанавливают многоступенчатый график передачи усилий. С целью обеспечения прочности бетона при предварительном напряжении разработаны меры конструктивного (сетки, спирали) и технологического характера (графики разгрузки натягивающих арматуру устройств).
Прочность бетона к моменту его полного обжатия (так называемую передаточную прочность бетона (Rbp)) согласно нормам (см. п. 2.1.1.5 СП52-102-2004) следует назначать не менее 15 МПа и не менее 50% принятого класса бетона по прочности на сжатие. Передаточную прочность определяют экспериментально по стандартной методике определения класса прочности бетона на сжатие.