30. Расчет прочности наклонных сечений на поперечную силу и изгибающий момент ригеля сборного перекрытия.

Расчет прочности наклонных сечений на поперечную силу. Опасные наклонные сечения начинаются там, где резко меняются размеры сечения ригеля, т.е. в углу подрезки . Высота сечения здесь h₁ , ширина b . Продольная растянутая арматура А_s(1) , подобранная расчетом прочности нормальных сечений, до опор не доходит, поэтому в опорных участках устанавливаем дополнительную продольную арматуру А_s(2), диаметр которой определим в расчете наклонных сечений на изгиб. Для надежного заанкеривания ее привариваем к опорной закладной пластине. С учетом этого предварительно принимаем а и h₀ . Не приступая к расчету, определим минимальное поперечное армирование по конструктивным требованиям . При h₁ = 400 < 500 мм шаг s поперечных стержней (хомутов) на длине, равной 1/4 пролета, должен быть не более 150 мм и не более h₁/2 .По условиям сварки диаметр хомутов d_sw ≤ d_s ,где d_s - максимальный диаметр пересекающихся свариваемых стержней. Проверяем прочность наклонной полосы на сжатие по формул Q ≤ 0,3φ_w1 φ_p1 R_b b h₀ Коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры, φ_w1 = 1 + 5 α μ_w< 1,3; здесь α = E_s / E_b 9; μ_w=А_sw /( b s) Коэффициент φ_b1 = 1- β R_b,,где β = 0,01 для тяжелого бетона. Прочность полосы > Q. Условие выполнено. Расчет прочности наклонных сечений на изгибающий момент. Подрезка бетона в опорных участках не позволяет завести продольную арматуру за грани опор, поэтому, как отмечалось выше, устанавливаем по два дублирующих горизонтальных стержня, заанкеривая их на опорах приваркой к закладным пластинам. Сечение стержней класса А-III подбираем расчетом наклонных сечений на изгибающий момент из условия М < М_u = М_s1 + М_sw где М - внешний изгибающий момент относительно точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне, М_s1 = R_s A_s1 z_s1 - момент усилия в продольной арматуре относительно той же точки, М_sw = q_sw с₀² / 2 - то же усилий в хомутах. Проекция опасного наклонного сечения : с₀ =Q_max /q_sw. М= Q_max l_x где l_x=с₀ + 85. Величина М определена без учета разгружающего действия q (нагрузка приложена не к верхней грани ригеля, а к полкам). М_s1 = М-М_sw Требуемая площадь арматуры А_s1= М_s1 /( R_s z_s1) , здесь z_s1, принято приближенно равным расстоянию между осями сжатой и растянутой арматуры. Подбираем ближайшие по сортаменту стержни , А _s1². Стержни должны быть заведены в бетон на длину не менее l_an= (ω_an R_s /R_b+ ∆λ_an )d _s где R_b (при γ_b2 = 1), значения коэффициентов ω_an и ∆λ_an приняты для стержневой арматуры периодического профиля .

31. Специальные сооружения.

К специальным сооружениям относятся:

1) Железобетонные подпорные стены (монолитные и сборные)

2)Железобетонные трубы- в системе водоснабжения и канализации (круглого, овоидального, прямоугольного и др.сечений).

3) Каналы и тоннели для прокладки сетей водопроводов, теплопроводов, паро- и нефтепроводов, а также для прокладки кабелей сильного и слабого тока.

4)Дымовые трубы, предназначенные для отвода газов от котельных и различных промышленных объектов (ствол дымовых труб выполняют в виде усеченного конуса или цилиндра из монолитного или сборного железобетона).

5) Резервуары – служат для хранения различных жидкостей (круглые, прямоугольные).

6) Водонапорные башни .

7) Бункера (сборные и монолитные), предназначенные для кратковременного хранения сыпучих материалов.

8) Силосы (сборные и монолитные), служат для длительного хранения сыпучих материалов.

32. Конструирование ригеля сборного перекрытия.

При назначении размеров сечения ригеля следует учитывать, что верхние грани ригеля и панели перекрытия должны совпадать, поэтому высоту стенки назначают равной высоте сечения панели (с добавлением 10 мм раствора для панели). В связевых каркасах ригели работают как свободно опертые однопролетные балки. Расчетный пролет равен расстоянию между осями опор: l₀ = l - 2×b/2, где l - проектная длина ригеля , b- длина площадок опирания на консоли колонн. Расчетными являются нормальные сечения в середине пролета и наклонные у опор, начинающиеся в углах подрезки .

33. Деформационные швы.

В железобетонных и каменных конструкциях значительной протяженности появляются опасные собственные напряжения от усадки и температурных воздействий, а также вследствие неравномерной осадки фундаментов. Примером могут служить наружные стены зданий, которые при сезонном перепаде температуры периодически получают нарастающие деформации растяжения или сжатия. Вследствие этого стены здания могут разорваться на две и более частей в зависимости от протяженности здания. Дополнительные напряжения в конструкциях от неравномерной осадки опор возникают при размещении фундаментов зданий на разнородных грунтах или при неодинаковых давлениях фундаментов на основания.В целях уменьшения собственных напряжений от перепада температуры, усадки бетона и осадки опор железобетонные и каменные конструкции зданий разделяют по длине и ширине на отдельные части (деформационные блоки) температурно-усадочными и осадочными швами. Температурно-усадочными швами разрезают здания до верха фундамента, а осадочными — включая фундамент. Это обусловлено тем, что температурно-влажностный режим фундаментов колеблется незначительно, поэтому в нем возникают небольшие собственные напряжения от усадки и перепада температуры. В зданиях из монолитного бетона деформационные швы одновременно являются рабочими швами, т. е. местами для перерыва работ по укладке бетона на продолжительное время. Для предварительно напряженных конструкций, к трещиностойкости которых предъявляют требования 1-й или 2-й категории, а также для всех конструкций, эксплуатируемых при расчетных температурах — 30'С и ниже, расстояния между деформационными швами во всех случаях определяют расчетом по образованию трещин. Суммарная ширина деформационных швов зависит от размеров деформационных блоков здания и возможных колебаний температуры. Здания или сооружения, прямоугольные в плане, обычно разделяют швами на равные части. В зданиях с пристройками деформационные швы удобно располагать во входящих углах; при разной этажности — в сопряжении низкой части с высокой , а при примыкании новых зданий или сооружений к старым — в местах примыкания. В сейсмических районах деформационные швы используют и как антисейсмические. Деформационные швы в каркасных зданиях чаще всего образуют установкой сдвоенных колонн и парных балок .

34. Расчет прочности нормального сечения колонны многоэтажного каркасного здания.

Условие прочности имеет вид: N≤φ[R_bA_b+(A_s A_s^’)], где A_b – площадь бетонного сечения, φ – коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.

Преобразуя формулу получим : (A_s+A_s^’)≥ N-φR_bA_b/φR_sc

φ=φ₁+2(φ₂ – φ₁) R_sc(A_s+A_s^’)/ (R_bA_b)≤φ₂ ,

где φ₁ и φ₂ коэффициенты принимаемые по таблице .

Коэффициент φ определяем последовательными приближениями. В первом приближении принимаем φ = φ₂.

При l₀/h, и N_l/N принимаем коэффициент φ₁ , φ₂ по таблице. При φ=φ₂ определяем (A_s+A_s^’), по формуле вычисляем φ и сравниваем с выбранными. Если результаты сходятся, площадь арматуры подобрана верно.

Принимаем по сортаменту арматуру. Если бы проверка не сошлась то во втором приближении следовало бы принять значение φ среднее между назначенным в начале и полученным в итоге расчёта.

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

μ=(A_s+A_s^’)100(bh₀)

Вычисляем гибкость колонны l₀/h, она должна быть выше минимального допустимого процента армирования μ_min и меньше рекомендуемого максимального μ_max.

35. Компоновка конструктивной схемы перекрытия .

Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установлении размеров пролета и шага ригелей, типа и размеров плит перекрытий; при этом учитывают:

1)величину временной нагрузки, назначение здания, архитектурно-планировочное решение;

2)общую компоновку конструкции всего здания. В зданиях, где пространственная жесткость в поперечном направлении создается рамами с жесткими узлами, ригели располагают в поперечном направлении, а панели — в продольном. В жилых и общественных зданиях ригели могут иметь продольное направление, а плиты—поперечное. В каждом случае выбирается соответствующая сетка колонн;

3) технико-экономические показатели конструкции перекрытия. Расход железобетона на перекрытие должен быть минимальным, а масса элементов и их габариты должны быть возможно более крупными в зависимости от грузоподъемности монтажных кранов и транспортных средств.

При проектировании разрабатывают несколько вариантов конструктивных схем перекрытия и на основании сравнения выбирают наиболее экономичную.