12. Общие сведения по расчету строительных конструкций. Понятия о предельных состояниях и расчет строительных конструкций по предельным состояниям.

Расчет строительных конструкций и оснований фундаментов производится по методу предельных состояний. Устанавливаются три вида предельных состояний конструкции:

а)         первое предельное состояние, определяемое несущей Способностью, при достижении которого конструкция или основание фундамента теряет способность сопротивляться внешним воздействиям вследствие исчерпания запасов прочности материала или потери устойчивости конструкций. Расчет по этому предельному состоянию обязателен для всех несущих конструкций или оснований фундаментов;

б)         второе предельное состояние, определяемое развитием чрезмерных деформаций от действующих нагрузок, при достижении которого в конструкции, сохраняющей прочность и устойчивость, появляются такие деформации (прогибы, осадка и т. п.) или колебания, при которых конструкция становится непригодной для эксплуатации. Проверка по второму предельному состоянию требуется для изгибаемых элементов, фундаментов под машины и др., где величина деформации может ограничить возможность эксплуатации конструкций;

в)         третье предельное состояние, определяемое образова нием трещин или появлением местных повреждений, исключающих возможность эксплуатации конструкции, вследствие потери водонепроницаемости, опасности коррозии арматуры и т. д. По третьему предельному состоянию требуется проверять лишь железобетонные и каменные конструкции, предназначенные для хранения или транспортировки жидкостей и т. п.

Предельное состояние — состояние конструкции (сооружения), при котором она перестаёт удовлетворять эксплуатационным требованиям, то есть либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение. Дальнейшая эксплуатация такой конструкции недопустима или нецелесообразна. Метод предельных состояний — современный метод расчёта строительный конструкций, относящийся к полувероятностным методам.

В соответствии с методом расчёта по предельным состояниям вместо ранее применявшегося единого коэффициента запаса прочности (по методу допускаемых напряжений) используется несколько, учитывающих особенности работы сооружения, независимых коэффициентов, каждый из которых имеет определённый вклад в обеспечение надёжности конструкции и гарантии от возникновения предельного состояния.

23. Сущность железобетона, его преимущества и недостатки.

Железобетоном называется строительный материал, в котором соединены в монолитное целое бетон и стальная арматура Идея создания железобетона заключает­ся в реальной возможности использования бетона для работы на сжатие, а стали - на растяжение.Бетон хорошо сопротивляется сжатию, но в 10... 15 раз хуже работает на растяжение. Поэтому в растяну­той зоне железобетонных конструкций укладывают стальную арматуру, которая имеет высокое сопротивле­ние растяжению.Стальная арматура имеет высокую прочность не только на растяжение, но и на сжатие, поэтому может быть использована и для усиления сжатого бетона (на­пример, в железобетонных колоннах).В настоящее время трудно найти такую область народного хозяйства, в которой бы при строительстве не применялся железобетон. Такое широкое распростране­ние железобетон получил благодаря его положительным свойствам: долговечности, огнестойкости, стойкости про­тив атмосферных воздействий, высокой сопротивляемо­сти статическим и динамическим нагрузкам, малым эк­сплуатационным расходам по уходу за железобетонны­ми конструкциями. Прочность бетона со временем не только не уменьшается, но может даже увеличиваться. Вследствие почти повсеместного наличия крупных и мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление бетона, железобетон доступен к при­менению практически на всей территории нашей стра­ны. Кроме того, железобетону легко могут быть прида­ны любые целесообразные конструктивные и архитек­турные формы.К недостаткам железобетона относятся: большая масса конструкций; повышенная тепло- и звукопроводность; потребность в квалифицированных рабочих и стро­гом техническом надзоре, так как после бетонирования уже невозможно проверить фактическую прочность бе­тона и проектное расположение арматуры. Вследствие усадки и ползучести бетона в конструкциях могут по­явиться трещины.

Недостаток железобетона - большая собственная масса, частично устраняемая применением пустотелых и тонкостенных конструкций, а также конструкций с бе­тоном на пористых заполнителях.Совместная работа бетона и стальной арматуры обеспечивается сочетанием основных физико-механиче­ских свойств этих материалов:

- при твердении бетона между ним и стальной арма­турой возникают силы сцепления, вследствие чего оба материала под нагрузкой работают совместно;

- бетон и сталь имеют близкие по значению коэффи­циенты линейного расширения, поэтому колебания тем­пературы в пределах 100°С не нарушают прочности сцепления бетона с арматурой (скольжения арматуры в бетоне не наблюдается);

• плотный бетон (с достаточным содержанием цемен­та) защищает заключенную в нем стальную арматуру от коррозии, а также предохраняет арматуру от непо­средственного действия огня.